微软推出的第一和第二代Kinect相机通过将光图案投射到物体上,然后对反射光进行感测和处理,以在传感器上的各个像素中估计场景深度。最近,由美国西北大学麦考密克工程学院的电气工程和计算机科学助理教授Oliver Cossairt领导的一个团队,采用了不同于微软的方法,已经设计出了一种能以不同方式工作的相机。

 

这款相机被命名为Motion Contrast 3DMC3D),其只能扫描已经改变的部分场景。其原型开发使用了瑞士iniLabs公司(www.inilabs.com)的一款DVS128相机模块,该模块基于DVS128传感器——这是由瑞士神经信息学研究所(www.ini.uzh.ch)的Tobi Delbruck教授和他的同事开发的具有128×128像素的一款视觉传感器。

 

DVS是一款异步设备,仅输出在任何像素中亮度发生变化的事件。这将减少设备运行所需要的功耗,并且也降低了所需的数据带宽。DVS通过合并一种活性对数前端,随后是开关电容微分器和一对比较器,来实时检测亮度的变化。像DVS 128这样的相机设计,仅需要较小的板上存储器和低成本接口。

 

MC3D摄像头中包含一个激光线扫描仪,其相对于DVS传感器进行扫描。来自DVS的事件定时被用于确定扫描角度,为每个像素建立投影仪-相机之间的通信。这使得激光拥有单发速度的扫描分辨率,即使是在强环境光照、物体间相互反射以及由反射面存在的情况下。这种方法将允许3D视觉系统部署在需要有限功耗和带宽的具有挑战性的应用中。

 

Cossairt表示,他的相机将适用于机器人技术、生物信息学、增强现实和工厂自动化等应用。目前,他的研究小组已经获得了Google Faculty Research Award奖金,支持研究小组将这种3D扫描技术集成到一个无人驾驶的汽车平台中。这项研究获得了美国海军研究办公室和美国能源署的支持。