2022-08-09 カリフォルニア大学ロサンゼルス校(UCLA)
・ UCLA と中国・浙江研究所のヒューマノイドセンシングリサーチセンターが、ハエの複眼とコウモリのエコーロケーション(反響位置決定）機能に着想した高性能 3D カメラシステムの「Compact Light-field framework(CLIP)」を開発。
・ コウモリは、超音波を発して跳ね返って来る反響音(エコー）を聴くことで、暗闇でも周囲環境を認識する。昆虫の多くは数百個から数万個の個眼のユニットから成る幾何学的な形状の複眼を持ち、複数の視線から同じオブジェクトを見ることができる。
・ 死角の走査を可能にする驚異的な深度範囲を持つ多次元撮像技術の「CLIP」は、コンピューター画像処理を通じて角や物陰に隠れたオブジェクトの大きさや形状を捉えることができる。
・ シンプルなオプティクスと小型センサーアレイが、広く深いパノラマ撮像を初めて実現。自動運転車や医療用撮像ツールへの統合で、現行の最先端技術を大幅に超えるセンシング能力を提供する。
・ 「CLIP」では、レーザ－で周囲を走査して 3D マップを作成する LiDAR を使用し、従来の 3D カメラが捉えることのできない隠れたオブジェクトを撮像する。「CLIP」を使用しない）従来の LiDAR は高解像度の画像を撮像できるが、隠れたオブジェクトを見落としてしまう。
・ 7 台の LiDAR を使用した「CLIP」では、低解像度画像を撮影し、個々のカメラが捉えた情報を処理し
て合成した画像を高解像度 3D 画像に再構築する。異なる距離に配置された複数のオブジェクトの複合的な 3D 画像の撮影を実証した。
・ 本研究は、米国立衛生研究所(NIH)の国立総合医科学研究所(NIGMS)が支援した。
URL: https://samueli.ucla.edu/bug-eyes-and-bat-sonar-ucla-bioengineers-turn-to-animal-kingdom-for-creation-of-bionic-super-3d-cameras/
＜NEDO海外技術情報より＞
関連情報
Nature Communications 掲載論文
Compact light field photography towards versatile three-dimensional vision
URL: https://www.nature.com/articles/s41467-022-31087-9
Abstract
Inspired by natural living systems, modern cameras can attain three-dimensional vision via multi-view geometry like compound eyes in flies, or time-of-flight sensing like echolocation in bats. However, high-speed, accurate three-dimensional sensing capable of scaling over an extensive distance range and coping well with severe occlusions remains challenging. Here, we report compact light field photography for acquiring large-scale light fields with simple optics and a small number of sensors in arbitrary formats ranging from two-dimensional area to single-point detectors, culminating in a dense multi-view measurement with orders of magnitude lower dataload. We demonstrated compact light field photography for efficient multi-view acquisition of time-of-flight signals to enable snapshot three-dimensional imaging with an extended depth range and through severe scene occlusions. Moreover, we show how compact light field photography can exploit curved and disconnected surfaces for real-time non-line-of-sight 3D vision. Compact light field photography will broadly benefit high-speed 3D imaging and open up new avenues in various disciplines.
