弗里德里�！�亞歷山大大學(xué)紐倫堡分校多媒體通信和信號處理項目組的研究人員開發(fā)了一種智能相機，不僅可以實現(xiàn)高的空間和時間分辨率，還可以實現(xiàn)光譜分辨率。這種相機有著廣泛的應(yīng)用，可以改善環(huán)境保護(hù)和資源節(jié)約措施，以及自動駕駛或現(xiàn)代農(nóng)業(yè)。這項研究的結(jié)果已經(jīng)出版。

研究員Jürgen Seiler博士解釋說：“到目前為止，現(xiàn)有的研究主要集中在提高空間和時間分辨率上，這意味著每秒要處理數(shù)百萬像素或圖像。光譜分辨率——在照相機的發(fā)展過程中，波長和顏色的感知在很大程度上被調(diào)整以匹配人類的視覺，而這僅僅對應(yīng)于測量紅色、綠色和藍(lán)色的顏色。然而，更多的信息隱藏在光譜中，可以用于廣泛的任務(wù)。例如，我們知道有些動物在狩獵和尋找食物時使用額外的光譜。”

上圖所示的高分辨率多光譜相機的原型是由弗里德里�！�亞歷山大大學(xué)紐倫堡分校的多媒體通信和信號處理研究小組開發(fā)，結(jié)構(gòu)為5x5相機，結(jié)合了空間、時間和光譜分辨率。

一臺攝像機有三個分辨率

Seiler是一名電氣工程師，他與FAU大學(xué)Kaup教授領(lǐng)導(dǎo)的多媒體通信與信號處理（LMS）研究團(tuán)隊開發(fā)了一種高分辨率多光譜相機，可以增強人類的感知能力。它將空間、時間和光譜三種分辨率結(jié)合在一起，形成了一種經(jīng)濟(jì)高效的解決方案�！暗侥壳盀橹梗�只有極其昂貴和復(fù)雜的方法來測量紫外線或紅外線范圍的光或個別光譜帶的特殊工業(yè)應(yīng)用，” Seiler說，“我們尋找的是一款性價比高的機型，我們能夠開發(fā)出一款性價比非常高的多光譜相機�！�

研究人員將幾臺廉價的標(biāo)準(zhǔn)相機與各種光譜濾光片連接起來，形成一個多光譜相機陣列。然后我們計算出一幅圖像，以便結(jié)合來自每個傳感器的各種光譜信息，”LMS的研究助理Nils Genser解釋道，“這一新概念使我們能夠僅使用一張圖像精確地確定每個對象的材質(zhì)。”

同時，新相機在空間、時間和光譜分辨率方面都大大優(yōu)于現(xiàn)有系統(tǒng)。由于周圍環(huán)境是由幾個“眼睛”記錄的，就像人類的視力一樣，該系統(tǒng)還提供了一個精確的深度指示。這意味著系統(tǒng)不僅可以精確地確定它捕捉到的對象的顏色和某些材質(zhì)屬性，還可以確定它們與相機之間的距離。

是自動駕駛和環(huán)保技術(shù)的理想選擇

自動駕駛是這些新型智能攝像頭的潛在應(yīng)用。” Seiler說：“多虧了我們的新技術(shù)，各種各樣的問題解決方案現(xiàn)在已經(jīng)開放了。例如，在紅外波段，我們可以利用熱特征區(qū)分真人和路標(biāo)。對于夜間駕駛，我們可以在足夠的警告下檢測到動物橫穿馬路�！�

高分辨率、多光譜相機也可用于保護(hù)環(huán)境和節(jié)約資源�！皫追N塑料在不同的光譜范圍內(nèi)有很大的不同，這是新的智能相機可以可靠地檢測到的，”Genser強調(diào)，“大量的塑料被簡單地燃燒，而不是分開回收，因為它們有相似的外觀。我們現(xiàn)在可以可靠地將它們分開�！�

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