受益于技術(shù)進(jìn)步，傳感器變得越來(lái)越復(fù)雜，有助于提高機(jī)器人、無(wú)人機(jī)、自動(dòng)駕駛汽車(chē)和其他智能系統(tǒng)的傳感能力。然而，許多傳感器都依賴(lài)于單個(gè)攝像頭，因此所收集測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性受到攝像頭視場(chǎng)（FOV）的限制。

（圖片來(lái)源：北京航空航天大學(xué)）

據(jù)外媒報(bào)道，最近，北京航空航天大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)出新型多攝像頭差分雙目視覺(jué)傳感器。該傳感器具有更寬的視場(chǎng)，能夠收集更準(zhǔn)確的測(cè)量數(shù)據(jù)，可以集成到各種設(shè)備和智能機(jī)器人系統(tǒng)中。相關(guān)論文發(fā)表在期刊《光學(xué)與激光技術(shù)（Optics & Laser Technology）》上。

該論文合著者周富強(qiáng)教授表示：“考慮到無(wú)人機(jī)探測(cè)、機(jī)器人導(dǎo)航和自動(dòng)駕駛對(duì)環(huán)境感知的高精度要求，并受手機(jī)多攝像頭模塊的啟發(fā)，研究人員推出基于高精度雙目視覺(jué)測(cè)量原理的視覺(jué)感知模式。這一原理涉及到中央高分辨率攝像頭和外圍輔助攝像頭的協(xié)同工作?！?/p>

這項(xiàng)研究的主要目標(biāo)是開(kāi)發(fā)具有更寬視場(chǎng)的傳感器。研究人員希望，通過(guò)使用多個(gè)攝像頭，并對(duì)它們進(jìn)行策略性設(shè)置，從而實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)系統(tǒng)。比起基于單個(gè)攝像頭的傳統(tǒng)傳感器，該系統(tǒng)將可以更加精確地收集測(cè)量數(shù)據(jù)。周教授表示：“這種多攝像頭差分雙目視覺(jué)傳感器由中央主攝像頭和四個(gè)外圍輔助攝像頭組成。主攝像頭的四個(gè)象限圖像與四個(gè)輔助攝像頭圖像組成四對(duì)雙筒望遠(yuǎn)鏡。從空間布置、測(cè)量范圍和準(zhǔn)確度方面對(duì)傳感器的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，以實(shí)現(xiàn)高精度的三維測(cè)量?！?/p>

研究人員進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)，以測(cè)試所開(kāi)發(fā)的傳感器。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，其視場(chǎng)比傳統(tǒng)的雙目攝像頭要寬得多。通過(guò)結(jié)合多個(gè)攝像頭的視場(chǎng)，該傳感器可以收集更為精確的周?chē)h(huán)境測(cè)量結(jié)果。周教授表示：“與其他視覺(jué)測(cè)量方法相比，這種傳感器具有更高的測(cè)量精度。特別是與同等的多攝像頭測(cè)量方法相比，這減少了攝像頭的數(shù)量，同時(shí)可以提高測(cè)量精度?！?/p>

未來(lái)，該團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的傳感器有望集成至廣泛的系統(tǒng)中，包括半自動(dòng)或自動(dòng)駕駛汽車(chē)、機(jī)器人和運(yùn)動(dòng)傳感設(shè)備。這使研究人員可以在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中驗(yàn)證其性能，并進(jìn)一步調(diào)整相關(guān)設(shè)計(jì)，以促進(jìn)未來(lái)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。研究人員認(rèn)為，在視覺(jué)測(cè)量領(lǐng)域，雙筒望遠(yuǎn)鏡是確保高精度的最佳選擇。基于所提出的原理和思路，能夠?qū)崿F(xiàn)大視場(chǎng)、高精度視覺(jué)感知。而結(jié)合小型工業(yè)攝像頭和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)小型化和輕量化，該傳感器可能成為未來(lái)智能無(wú)人系統(tǒng)中類(lèi)似激光雷達(dá)的標(biāo)配。