本报讯 记者 陈臻 3D技术和普通人的距离正越来越近，随着上海第一家3D照相馆开张后，市民们也能感受一次“被3D成像”的感觉。不过在目前，3D成像的成本和便捷程度都不太让人满意，这也在一定程度上制约了3D技术的普及。

    英国格拉斯哥大学的科学家们近日研制出了一种使用“单像素探测器”的新成像技术，由于不需要传统成像技术中需使用的镜头、激光发射器等昂贵的器材，使用该技术成像的成本将大大降低。另外，最少使用两个同一角度的探测器就能成像的特点也比以往多角度、多机位的成像条件更加简单。

      只有一个像素的探测器

    人眼视网膜和普通相机捕捉到的都是2D平面的图像，如果要捕捉3D立体图像就需要进一步的处理。目前虽然存在诸如全息成像等相关技术，但由于需要大量激光发射装置和透镜等昂贵的光学元件，这些技术的成本通常很高。另外，这些成像技术可能只适用于特定波长的光，从而更加限制了它们的使用。

    在传统的3D成像系统中，通常有多个数码相机或摄像机传感器，用以处理不同角度获得的2D信息图，确认不同图像中的同一个物体。与这些技术中拥有成百上千万像素的摄影摄像技术不同，英国格拉斯哥大学的新技术中，探测器就只有一个像素。

      利用反射光获得3D成像

    据介绍，这种“单像素探测器”是一个简单的发光二极管，只由一个光敏原件构成。在实际使用中，科学家们用光投影仪以不同的光照方式对需要成像的物体进行照明，然后用一个单像素探测器获取物体上反射光的数据。

    单像素探测器在工作时会在黑白模式间切换，在每一个模式中，它会记录下被拍摄物体上反射出来的白光，不同模式下的数据经过重叠后以不同的亮度百分比表示，随后计算机会结合图形及亮度处理出一个详细的2D图像，其中包括该光照模式下物体的阴影、明暗等信息。再将数个单像素探测器获得2D图像进行整合处理后，就能得到物体的3D图像。

    从理论上来说，只需要有2个单像素探测器得到的图像就可以绘制出物体的3D图像，但为了计算更加简便，科学家们使用了4个单像素探测器，最终处理得到一个3D图像只需要几秒钟。

     无需识别不同图像中的同一物体

    由于这种新技术装置不需要镜头和其他的光学设备，比起传统的3D成像技术，优点就是降低了成本，而且还能收集到可见光谱以外的光谱，例如红外线、X光等，而目前，红外线成像仪等不可见光成像设备的价格非常高昂，这也使得该技术具有更高的灵活性。

    另一方面，单像素探测器对配套计算机的要求也低于传统技术。因为在传统的成像技术中，不同的摄像设备是从不同角度拍摄物体的2D图像的，在这些图像中，物体的形状、位置甚至颜色都可能不尽相同。这就需要计算机识别出在不同的图像中哪些物体是对应的。如果使用单像素探测器，得到的图像在空间位置上是一致的，计算机只需处理阴影和明暗等信息，计算量也大幅降低。

      应用前景广阔

    目前，格拉斯哥大学的科学家已经应用该技术制作出了一台简易的3D照相机，在他们看来，这一技术的应用前景非常广阔。利用其可探测光波段较广的特性，在医疗领域，医生可以更简便地生成肿瘤或其他皮下组织的3D图像。对于普通消费者来说，由于该技术的成本非常低廉，甚至可以利用它对现有相机的闪光系统进行改造，如此一来，普通的2D卡片照相机也能用来拍摄3D照片。

    目前，该技术中仍然有一些问题亟待解决，但有专家认为，格拉斯哥大学的科学家们很快就能利用单像素探测器进行实时的3D画面记录。