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新技術により3Dカメラが使いやすくなる

On the right is a 3D image with auto-exposure control. A Purdue team has created technology to make 3D cameras easier to use. (Image provided)

May, 1, 2020, WEST LAFAYETTE--パデュー大学機械工学教授、SongZhangのチームは、3Dカメラファイルを圧縮し、オートフォーカスと露光設定に役立つ技術を開発した。

同氏によると、ハイエンド3Dカメラ技術は大きな進歩を遂げた。「しかし、その技術を使うには、依然として、ほぼ常に多大な訓練を必要とする。旅行者から医者、ビデオプロデューサまで3Dカメラがみんなにとって使いやすくなる技術を作りたい」と話している。

立体照明技術に基づいた、現在のハイエンド3Dカメラで最高の画像を撮るには、メーカーは正確なプロジェクタとカメラ焦点距離を実施する必要がある、またユーザは手動で最適センサ露光時間を調整しなければならない。これは、ユーザにとってはカメラの正しい操作の訓練が必要になるということである。さらに、カメラがたまたま乱れると、メーカーによる複雑な再較正プロセスを頻繁に実施することになる。

Zhangのチームは、センサ固有の一貫した応答機能を理解した後に迅速に適切な露光を決めるアルゴリズムを開発することで形状測定プロセスを自動化した。チームは、電子チューナブルレンズでオートフォーカス機能を利用することで高精度3D画像を生成する方法も考案した。

「3Dカメラ技術は、ユーザにとって使いやすいとなると、2Dカメラ技術と比べて影響を与える分野は大きい」とZhangは話している。研究成果は、Optics Letters および Optics and Lasers in Engineeringに発表された。

高解像度3D形状測定のオートフォーカス法
最先端の高精度3D形状測定システムは、一般に、固定焦点距離のレンズを使用するので、大きな深度変化、特に動的に変化するシーンの計測が難しくなる。これに対処するために、研究論文は、デジタルフリンジ投影技術で高分解能3D形状測定のために斬新なオートフォーカス法を提案している。これは、電子チューナブルレンズを使いシステム向け新しい連続形状パラメータを開発し、焦点面検出アルゴリズムを利用するものである。提案された方法の有効性は、実験によって確認された。
(詳細は、https://news.uns.purdue.edu)