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由美國斯坦福大學和加利福尼亞大學圣迭戈分校研究人員專為機器人研制的這種4D相機可以在一幅圖像中采集到很多這類信息。
4D相機之所以能捕捉到比普通相機拍攝的2D圖像更多的信息，是由于采用了光場照相技術。光場技術最早在1996年由斯坦福大學科學家提出，這種技術在像傳統2D相機拍攝圖像的同時，還記錄打在鏡頭上的光線的方向和距離，由此產生4D圖像。
光場相機的一個特點是，由于圖像包含了光線的位置和方向等信息，用戶可以先拍照，然后重新對焦。機器人可以利用這個功能透過雨和其他可能模糊視線的物體看清環境。
由于采用了特殊設計的球面鏡頭，4D相機具備超寬視場，能覆蓋環繞相機近三分之一圓周的場景。在把球面圖像轉換為平面圖像方面，研究人員把光學技術與先進的信號處理和算法技術結合起來，制定數碼解決方案，克服傳統轉換方法比較煩瑣、容易出現誤差的缺點。
研究人員下一步準備研發緊湊型的機器人專用4D相機。他們認為，小巧輕便以及寬視場、詳細的景深信息，這些都是機器人、無人駕駛汽車、可穿戴設備以及增強現實、虛擬現實所需成像系統的理想特點。
4D相機能拍出高質量特寫圖像，特別適用于機器人在狹小空間穿行、無人機著陸以及無人駕駛汽車行駛。如果增強現實或虛擬現實系統搭載這種4D相機，詳細的景深信息有助于無縫呈現現實場景，支持現實場景與虛擬場景的更好融合。
參與研發的斯坦福大學電機學助理教授戈登·韋茨施泰因說，這種相機可以使不同類型的人工智能技術理解周圍物體有多遠、是否在移動、由什么物質構成。
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