东芝公司开发了一种具有3D识别的AI,该AI通过使用商用相机拍摄的图像并使用深度学习分析由相机镜头引起的图像模糊,从而能够以立体相机的精度测量距离。这项技术将消除立体摄像机的使用,最终减少成本和空间。东芝将在2019年10月30日上午10点在韩国举行的国际计算机视觉国际会议(ICCV2019)上介绍这一成就。
图像感测变得越来越重要,诸如机器人移动物体,自动驾驶无人驾驶汽车,遥控无人机检查基础设施等应用不仅需要对象的图像,还需要小型设备来分析3D数据以包括形状和距离。因此,通过使用深度学习更好地学习成像对象的形状,背景和其他风景数据,已经增加了研究开发单眼相机测量技术(它们易于小型化)的研究。
这种方法有一个缺点。在单眼相机的帮助下,根据学习到的风景数据估算距离的准确性,由于在不同的风景中拍摄,这会导致准确性下降。为了克服这个问题,东芝开发了彩色滤光片摄影,其中在镜头上安装了两个彩色滤光片,并根据与被摄物体之间的距离分析了图像模糊的颜色和大小。尽管这解决了数据依赖性问题,但修改现有镜头需要花费时间和金钱。
东芝通过开发具有3D识别技术的AI克服了这一问题,该技术使用深度学习来根据图像在镜头上的位置来分析图像的模糊程度,从而实现与立体相机系统相同的高精度距离测量,使用普通的单眼相机,但不需要任何风景数据。到目前为止,从理论上讲,仍然无法根据模糊的形状来测量距离,这对于距离和焦点都与焦点等距的物体都是相同的。但是,分析结果表明,即使距离焦点等距,近处和远处对象的模糊形状也存在很大差异。这样,东芝通过使用深度神经网络模型训练的深度学习模块,成功地分析了捕获图像的模糊数据。
当光线通过镜头时,已知产生的模糊形状会根据光线的波长及其在镜头中的位置而改变。在发达的网络中,位置和颜色分别进行处理,以正确感知模糊形状的变化,然后在通过加权注意力机制后,控制亮度梯度在何处聚焦以正确测量距离。通过学习,然后更新网络以减少测量距离和实际距离之间的误差。东芝已使用此AI模块确认,使用市售相机拍摄的单个图像可实现与立体相机相同的测距精度。可以在东芝的官方页面上找到更多信息。
东芝将利用市售的相机和镜头确认该系统的多功能性,并加快图像处理速度,以期在2020财年公开实施。