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三維重建技術(shù)讓機(jī)器人擁有感知能力

發(fā)布日期:2022-04-18 點(diǎn)擊率:81


  看似很酷炫的技術(shù),實(shí)際上并沒有外界想得那么高大上。

  Realsense之所以能夠識(shí)別物體的深度信息,關(guān)鍵在于其具備三維重建功能。而能與Realsense齊名甚至是比Realsense更好的產(chǎn)品比比皆是,我們所知道的無人機(jī)機(jī)器人以及無人駕駛汽車當(dāng)中的壁障或路徑規(guī)劃等功能都基于三維重建技術(shù)。

  說到這里你也許會(huì)認(rèn)為這些產(chǎn)品的技術(shù)原理并無差異,那么事實(shí)真是如此嗎?

  隨著三維重建的技術(shù)方案在不斷成熟,其方案也是層出不窮。目前,業(yè)界主流的方案就有視覺和激光雷達(dá)兩大類,例如Realsense和Leapmotion以及Kinect就是用視覺方法來實(shí)現(xiàn)環(huán)境感知功能,而激光雷達(dá)則是無人駕駛和掃地機(jī)器人等領(lǐng)域的核心一環(huán)。那么為什么出現(xiàn)多種方案呢?它們到底有什么差異?

  單目/雙目視覺

  這種技術(shù)是利用攝像頭來獲取象物體表面信息,根據(jù)攝像頭的數(shù)量,我們可以分為單目視覺和雙目視覺。

  談到三維重建技術(shù),最早可以追溯到上世紀(jì)60年代,當(dāng)時(shí)的研究人員已經(jīng)展開了雙目視覺的研究,正是因?yàn)殡p目立體視覺的出現(xiàn),業(yè)界才向現(xiàn)代計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)邁進(jìn)了一大步,從以往二維圖像的分析導(dǎo)入到了三維場景,說雙目視覺技術(shù)是三維重建的鼻祖并不為過。

  其原理比較簡單,雙目視覺設(shè)備直接通過兩個(gè)紅外傳感器/攝像頭從不同角度同時(shí)獲得被測物的兩幅數(shù)字圖像,然后基于視差原理恢復(fù)出物體的三維幾何信息,重建物體三維輪廓及位置,這種沒有主動(dòng)發(fā)射光源的也被叫做被動(dòng)三維視覺。

  然而,在有兩個(gè)攝像頭的情況下如何甄別是否是同一個(gè)信息點(diǎn)是一個(gè)難題,這對(duì)軟件算法提出了很高的要求。在這樣的背景下,單目視覺問世了。

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