單目三維成像系統(tǒng)是一種通過單目視覺實現(xiàn)三維（3D）信息成像的系統(tǒng)。基于單目視覺的3D重構(gòu)是根據(jù)相機或物體的運動得到不同角度的圖像序列，根據(jù)圖像特征匹配估計相機和物體之間的相對運動，利用極線約束和三角原理，計算得到重建的3D場景。
3D視覺感知是工業(yè)機器人、人工智能感知世界的重要窗口。3D視覺感知可分為被動三維視覺感知、主動三維視覺感知兩大類，其中被動三維視覺感知包括單目視覺感知、雙目視覺感知、多目視覺感知等。相比于雙目三維成像、多目三維成像，單目三維成像具有結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量輕、成本低、體積小、功耗低等優(yōu)勢。
目前3D視覺感知主要采用結(jié)構(gòu)光法、雙目相機、飛行時間法（ToF）方案。為實現(xiàn)深度信息獲取，以上三種技術(shù)方案需借助激光器、多個相機和高速高靈敏度探測器，硬件系統(tǒng)復(fù)雜，器件的成本、功耗、體積更高。在滿足成像精度的調(diào)節(jié)下，硬件系統(tǒng)的輕量化、降本化、小型化已成為3D視覺感知技術(shù)演進的必然趨勢，單目三維成像系統(tǒng)應(yīng)用前景廣闊。
根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的
《2024-2028年中國單目三維成像系統(tǒng)行業(yè)市場供需現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢預(yù)測報告》顯示，單目三維成像系統(tǒng)應(yīng)用場景廣泛，可用于醫(yī)療診斷、自動駕駛、生物識別、飛行器探測、增強現(xiàn)實、機器人視覺等場景。在醫(yī)療診斷領(lǐng)域，基于單目三維成像的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，具有操作簡單、息肉及腺瘤檢出率高等優(yōu)勢，可用于消化道疾病、呼吸道疾病的診斷。
目前由北京友誼醫(yī)院三院區(qū)采用消化健康全國重點實驗室和新光維醫(yī)療科技有限公司合作研發(fā)、全球首創(chuàng)的消化內(nèi)鏡單目3D成像系統(tǒng)已累計開展手術(shù)千余臺。
此外我國單目三維成像系統(tǒng)相關(guān)布局企業(yè)還有維悟光子（北京）科技有限公司（維悟光子）、北京微鏈道愛科技有限公司、中科融合感知智能研究院有限公司等，其中維悟光子為清華大學(xué)科研成果轉(zhuǎn)化平臺，基于光學(xué)超表面和計算成像技術(shù)沉淀，其創(chuàng)新性地提出了超表面單目快照式三維成像方法和系統(tǒng)。
新思界
行業(yè)分析人士表示，單目三維成像系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、體積小等特點，符合3D視覺感知技術(shù)演進趨勢，應(yīng)用空間廣闊。隨著市場發(fā)展，未來單目三維成像系統(tǒng)在自動駕駛汽車、工業(yè)機器人、醫(yī)療內(nèi)窺鏡等設(shè)備的圖像獲取、靜態(tài)物體識別、動態(tài)目標檢測等方面將發(fā)揮更重要作用。
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