Was ist 3D Computer Vision?
Dreidimensionales (3D) Computer-Sehen ist eine Methode zur Verwendung von Kameras, mit der Computer das menschliche Sehen emulieren können, um ein 3D-Bild zu erstellen. Beim 3D-Computer-Sehen verwendet ein Computer zwei Kameras gleichzeitig - genau wie eine Person zwei Augen -, um ein Bild mit Tiefe zu erstellen. Neben der Verwendung für die Erstellung von 3D-Bildern und -Filmen mit Aufnahmegeräten wird 3D-Computer Vision häufig auch für die Robotik verwendet, sodass Roboter echte 3D-Umgebungen erfassen können. Eines der Hauptprobleme bei der Entwicklung dieses Systems war die korrekte Ausrichtung der Kameras. Viele Systeme haben diese Technik jedoch perfektioniert. Diese Methode verbilligt auch die 3D-Technologie für den Verbrauchermarkt, da zum Erstellen des 3D-Bildes keine teuren Bildprozessoren erforderlich sind.
Damit 3D-Computer Vision funktioniert, muss der Computer zwei verschiedene Kameras verwenden, so wie Menschen zwei Augen verwenden. Beide Kameras zeichnen eine Umgebung aus verschiedenen Blickwinkeln auf oder erfassen sie, sodass der Computer mithilfe eines Algorithmus die Bilder mischen und eine echte Tiefe erzielen kann. Computer sind auch in der Lage, 3D-Bilder in Echtzeit zu erfassen, ohne dass zwischen Erfassung und 3D-Gebäude viel Verarbeitungsaufwand anfällt. Dies macht 3D-Computer-Vision für den Gaming-, Film- und Aufnahmemarkt nützlich.
Abgesehen von der Verwendung von 3D-Computer-Vision zum Erstellen von Bildern und Filmen wird diese Methode auch häufig in der Robotik verwendet, insbesondere bei Robotern, die sich bewegen und mit einer Umgebung interagieren sollen. Durch die Verwendung der beiden Kameras kann der Roboter die Tiefe einer Umgebung besser erfassen, so dass er besser mit anderen Objekten arbeiten und physische Hindernisse wie Lücken und Unebenheiten überwinden kann. Die Roboterbewegung ist aufgrund dieses Verständnisses der Tiefe auch flüssiger.
Das Hauptproblem bei der Erstellung von 3D-Computersicht bestand darin, die beiden Kameras so auszurichten, dass sie wie Augen funktionieren. Viele der anfänglichen Systeme, die diese Technologie verwendeten, konnten die Kameras nicht ausrichten, sodass die Bilder verschwommen oder auf inkohärente Weise kombiniert wurden. Seit 2011 haben viele Systeme dieses Problem gelöst, und einige stehen den Verbrauchern zur Verfügung.
Vor der 3D-Bildverarbeitung gab es 3D-Bildprozessoren, die die gleiche Aufgabe ausführen konnten: Bilder aufnehmen und zu Tiefen kombinieren. Das Hauptproblem bei dieser Technik besteht darin, dass Bildprozessoren teuer und für den Verbrauchermarkt weitgehend unzugänglich sind. Die Kosten sind für die 3D-Bildverarbeitung nicht so wichtig, da das Kombinieren der Bilder recht einfach ist. Auf diese Weise kann der Verbrauchermarkt 3D-Technologie ohne großen Preis genießen.