一、3d深度相機技術有哪些
3d深度相機是區別于我們平時用到的2d相機。與傳統相機不同之處在于該相機可同時拍攝景物的灰階影像資訊及包含深度的3維資訊。其設計原理系針對待測場景發射一參考光束,藉由計算回光的時間差或相位差,來換算被拍攝景物的距離,以產生深度資訊,此外再結合傳統的相機拍攝,以獲得2維影像資訊。那么3d深度相機技術有哪些呢?
目前市場上主流(liu)的有四種(zhong)3d視覺技術(shu):雙目視覺、TOF、結構(gou)光3d成像(xiang)和(he)激(ji)光三(san)角測量。
1、雙目視覺
雙目(mu)(mu)技術是目(mu)(mu)前較為廣泛的3d視(shi)覺系統,它的原理就像(xiang)(xiang)我們人的兩只眼睛,用兩個視(shi)點觀察(cha)同(tong)一景(jing)物(wu)以獲取在不同(tong)視(shi)角下的感知(zhi)圖(tu)像(xiang)(xiang),然后通過(guo)三角測(ce)量原理計算圖(tu)像(xiang)(xiang)的視(shi)差(cha),來獲取景(jing)物(wu)的三維信息 。
由于雙(shuang)目技術原(yuan)理簡單,不(bu)需要(yao)使用特(te)殊的(de)(de)(de)發射器(qi)和接收(shou)器(qi),只需要(yao)在自(zi)然光(guang)(guang)照(zhao)(zhao)下(xia)就能(neng)獲得三維信息,所以雙(shuang)目技術具(ju)有系統結(jie)構簡單、實現靈活和成本低的(de)(de)(de)優點。適合于制造現場(chang)的(de)(de)(de)在線(xian)、產品檢測(ce)和質(zhi)量控制,不(bu)過(guo)雙(shuang)目技術的(de)(de)(de)劣勢(shi)是算法復雜,計算量大,而(er)且光(guang)(guang)照(zhao)(zhao)較暗或者過(guo)度曝光(guang)(guang)的(de)(de)(de)情況下(xia)效果差。
2、3d結構光技術
它通(tong)過一(yi)個光源投(tou)射出(chu)(chu)一(yi)束(shu)結(jie)構光,這(zhe)結(jie)構光可不是普通(tong)的(de)光,而(er)(er)是具備一(yi)定結(jie)構(比如黑白相間(jian))的(de)光線打到想要測量(liang)的(de)物(wu)體(ti)上表面(mian),因為(wei)物(wu)體(ti)有不同的(de)形(xing)狀,會對(dui)這(zhe)樣的(de)一(yi)些條紋(wen)或斑點發(fa)生不同的(de)變形(xing),有這(zhe)樣的(de)變形(xing)之后,通(tong)過算(suan)(suan)法可以計算(suan)(suan)出(chu)(chu)距(ju)離、形(xing)狀、尺(chi)寸等(deng)信息從而(er)(er)獲得物(wu)體(ti)的(de)三維圖像(xiang)。
3、激光三角測量法
它基于光(guang)學(xue)三角原理(li),根據光(guang)源、物(wu)體和檢測器三者之間的幾何成像關系,來確定空(kong)間物(wu)體各點的三維坐標 。
通(tong)常用激(ji)光(guang)作(zuo)為光(guang)源,用CCd相機作(zuo)為檢測(ce)器,具有結構(gou)光(guang)3d視(shi)覺的優點,精準、快速、成本(ben)低。
4、TOF飛行時間法成像技術
TOF是Time Of Flight的(de)簡寫。它的(de)原理通過給目(mu)標物連(lian)續發送光脈沖,然(ran)后用傳感(gan)器接收從物體返回的(de)光,通過探測(ce)光脈沖的(de)飛行(xing)時(shi)間來得(de)到目(mu)標物距離。
TOF的核(he)心部件(jian)(jian)是(shi)(shi)光(guang)源和感光(guang)接收模塊,由于TOF是(shi)(shi)根據(ju)公式直接輸(shu)出深度信息,不(bu)需要(yao)用類似雙目視(shi)覺的算(suan)法來計算(suan),所以具有(you)響應快、軟件(jian)(jian)簡(jian)單、識(shi)別距(ju)離遠的特點(dian),而且(qie)由于不(bu)需要(yao)進行灰度圖像(xiang)的獲取與分析,因此不(bu)受外界光(guang)源物體(ti)表面性質影響。典型的TOF 3d掃(sao)描系統每秒可測量物體(ti)上10,000至100,000個點(dian)的距(ju)離。不(bu)過TOF技(ji)術的缺點(dian)是(shi)(shi):分辨率低、不(bu)能(neng)精密成像(xiang)、而且(qie)成本(ben)高。
總的(de)來(lai)說,無論是(shi)立(li)體(ti)視覺、結構(gou)光(guang)、激光(guang)三角測(ce)量還(huan)是(shi)TOF,沒有哪(na)種技術是(shi)更好的(de),只有哪(na)種技術是(shi)更適(shi)合的(de)。
二、3d深度相機特點是什么
3d深度相機小型化,外形緊湊、輕量級自重、極小功耗。3d深度相機特點:
1、結構(gou)光技術,根據光信號(hao)的(de)變化計(ji)算物(wu)體的(de)位置和深度等信息(xi),快速(su)復原抓取物(wu)件的(de)三維空間(jian),實現高精度識別。
2、高幀(zhen)率+智能(neng)(neng)算法(fa)(fa),采用高幀(zhen)率相機和特有的處理算法(fa)(fa),能(neng)(neng)在小幅抖動(dong)下快速獲(huo)取準確的三維信息(xi)。
3、3d相機組采(cai)用MEMS編碼光(guang)柵結構光(guang)進行掃(sao)描,根據(ju)圖像恢復(fu)算(suan)法重(zhong)建出物(wu)體(ti)的真實三維點云數據(ju)。
4、滿足工業級(ji)高分辨率、亞(ya)毫米測量的三維視覺應用(yong)需求。
5、該設備體積小、景深大、測量精度(du)高、成本低、操作簡單。
6、3d深度相機可應用于(yu)生物(wu)識別場景。