基于运动对比技术的MC3D扫描仪比Kinect更出色
2010年11月份，微软公司发布了作为其游戏平台Xbox外设的体感装置Kinect，彻底改变了用户与视频游戏的互动方式，并成为有史以来最为经济实惠的3D相机。此后，由于微软将其软件对程序员和开发人员完全开源，使Kinect的应用完全超出了视频游戏范围，进入了全身3D扫描、运动跟踪和其他许多有趣的领域。在上市之后短短60天里，微软就已经售出800万台Kinect，使其成为销售速度最快的电子设备。
然而，尽管Kinect提升了游戏体验并且带来了很多新的创意，但它并非没有其局限性。比如，Kinect在户外环境中的表现就不尽如人意，无法产生高解析度的图像。
今天，美国西北大学的一个研究团队就在美国能源部和海军研究办公室的支持下开发的一款类似的装置，就吸取了Kinect的所有优点，并在此基础上增加了更多的功能与特性。
这个研究团队的负责人是美国西北大学McCormick工程学校的电气工程和计算机学副教授Oliver Cossairt，该项目的目标是开发出一款不仅能够弥补Kinect所有的短板，而且更加廉价的3D扫描设备。
对于第一和第二代的Kinect，主要依靠的是一种投射光图案来感测和处理景物深度。据了解，虽然该技术的工作原理近乎完美，但它难以生成用户所渴望的高分辨率图像。为了弥补这一点，Cossairt在自己开发的装置上使用了激光，这样即使在太阳存在的条件下它也能感测，因为它比环境光更亮。
“为了让一台3D相机在人们眼中变得有用，它必须是您可以在正常的日常环境中使用的东西，”Cossairt说。“户外就是其中之一，Kinect不能在户外发挥作用，而我们的Motion Contrast（运动对比）3D扫描仪就可以。”
Cossairt将自己的团队开发的3D相机命名为Motion Contrast 3D激光扫描仪（MC3D），MC3D使用的技术类似于最早Kinect使用的单点扫描技术，但是它仅仅扫描场景已经改变的部分，这最终使得扫描过程更快而且能够获得较高的品质。这一过程可以用人眼的原理做比较，神经元只有在视觉刺激发生变化的时候才启动，而不是永不停息地扫描场景中的每一个细节。
“如果你一遍又一遍地向眼睛发出相同的信号，神经元会停止反应。”Cossairt说。“神经元只在你的视觉刺激出现改变的时候有反应。我们意识到，这一原则对于一个3D扫描系统也是有用的。”
当然，MC3D扫描技术的速度和质量使得它非常适合各种应用。Cossairt认为MC3D 3D激光扫描仪可以用在机器人技术、生物信息学、增强现实和自动化制造等领域。
近日，Cossairt和他的研究团队获得了一笔谷歌研究奖教金（Google Faculty Research Award）以支持将他们的MC3D扫描技术整合到一个自主驾驶汽车平台上。下面是介绍MC3D扫描技术原理的视频：
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