【ITBEAR科技資訊】10月22日消息，全息圖像技術(shù)一直以來為醫(yī)學(xué)成像、制造業(yè)、虛擬現(xiàn)實(shí)等領(lǐng)域提供了卓越的三維視覺效果，遠(yuǎn)超過了傳統(tǒng)的二維圖像。然而，傳統(tǒng)全息技術(shù)的繁瑣和高昂成本限制了其廣泛應(yīng)用。最近，日本千葉大學(xué)工程研究院的下馬智之教授領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)提出了一項(xiàng)基于深度學(xué)習(xí)的新方法，可從普通攝像機(jī)拍攝的二維彩色圖像中直接生成三維場景和物體的全息圖像。這一創(chuàng)新性研究已在《光學(xué)與激光工程》雜志上發(fā)表，研究團(tuán)隊(duì)中還包括石井佳之和伊藤智之兩位成員。
據(jù)ITBEAR科技資訊了解，這項(xiàng)研究的動(dòng)機(jī)在于解決全息顯示領(lǐng)域的難題，包括三維數(shù)據(jù)獲取、全息圖像計(jì)算成本和全息圖像與全息顯示設(shè)備特性之間的轉(zhuǎn)換。下馬教授表示：“我們進(jìn)行這項(xiàng)研究是因?yàn)槲覀兿嘈派疃葘W(xué)習(xí)近年來發(fā)展迅速，有潛力解決這些問題?！?/p>
新方法利用三個(gè)深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(DNN)來轉(zhuǎn)換普通二維彩色圖像為可用于顯示三維場景或物體的全息圖像。第一個(gè)DNN將普通攝像機(jī)拍攝的彩色圖像作為輸入，然后預(yù)測相關(guān)的深度圖，提供了圖像三維結(jié)構(gòu)的信息。第一個(gè)DNN生成的原始RGB圖像和深度圖都被第二個(gè)DNN用來生成全息圖像。第三個(gè)DNN對(duì)第二個(gè)DNN生成的全息圖像進(jìn)行優(yōu)化，以適應(yīng)不同設(shè)備上的顯示需求。
研究人員發(fā)現(xiàn)，這一方法不僅在數(shù)據(jù)處理和全息圖像生成方面表現(xiàn)出色，還優(yōu)于最先進(jìn)的圖形處理單元。下馬教授補(bǔ)充說：“我們方法的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，最終生成的全息圖像呈現(xiàn)出自然而真實(shí)的三維效果。此外，生成全息圖像時(shí)無需深度信息，從而大幅降低了成本，無需使用RGB-D攝像機(jī)等三維成像設(shè)備?！?/p>
未來，這一方法有望在頭戴式顯示器領(lǐng)域找到廣泛應(yīng)用，為生成高保真的三維顯示提供有力支持。此外，它還可能推動(dòng)車載全息顯示器的革新，以更直觀的方式呈現(xiàn)行人、道路和標(biāo)志等必要信息，為全息技術(shù)的推廣和發(fā)展鋪平道路。
