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(chang)上主流的(de)有四種3d視覺技術(shu):雙目視覺、TOF、結(jie)構光3d成像和激光三角測量。
1、雙目視覺
雙目技術(shu)是(shi)目前較為廣泛的(de)(de)3d視(shi)覺系統(tong),它(ta)的(de)(de)原(yuan)理就像(xiang)我們人的(de)(de)兩(liang)只眼睛,用兩(liang)個視(shi)點(dian)觀察同一景(jing)物以獲取在(zai)不同視(shi)角下的(de)(de)感知圖(tu)像(xiang),然后通(tong)過三角測量原(yuan)理計算圖(tu)像(xiang)的(de)(de)視(shi)差,來獲取景(jing)物的(de)(de)三維信息 。
由于雙目(mu)(mu)(mu)技術(shu)原理簡單(dan),不需要使(shi)用特殊的(de)發射器和(he)接收器,只需要在自然光(guang)照下就(jiu)能獲(huo)得三維(wei)信(xin)息,所(suo)以雙目(mu)(mu)(mu)技術(shu)具(ju)有系統結構簡單(dan)、實現靈(ling)活和(he)成本低(di)的(de)優點。適合于制造現場的(de)在線(xian)、產品檢測和(he)質量控制,不過雙目(mu)(mu)(mu)技術(shu)的(de)劣(lie)勢是算(suan)法(fa)復雜,計算(suan)量大,而且光(guang)照較暗或者過度曝光(guang)的(de)情(qing)況下效果差。
2、3d結構光技術
它通(tong)過一(yi)(yi)個光源投射(she)出一(yi)(yi)束結構(gou)光,這結構(gou)光可(ke)不(bu)是(shi)普(pu)通(tong)的(de)光,而(er)(er)是(shi)具備一(yi)(yi)定結構(gou)(比如黑(hei)白相間)的(de)光線打到想要(yao)測量的(de)物(wu)體(ti)上表面,因為物(wu)體(ti)有不(bu)同(tong)的(de)形狀,會對(dui)這樣的(de)一(yi)(yi)些條紋或斑點發生不(bu)同(tong)的(de)變(bian)形,有這樣的(de)變(bian)形之后(hou),通(tong)過算(suan)法可(ke)以計(ji)算(suan)出距(ju)離、形狀、尺寸等(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(ta)基于光學(xue)三(san)(san)角原理,根(gen)據光源、物體(ti)和檢測器三(san)(san)者之間的幾何成(cheng)像關系(xi),來確定空間物體(ti)各(ge)點的三(san)(san)維坐標 。
通(tong)常用(yong)激光作(zuo)為光源,用(yong)CCd相(xiang)機作(zuo)為檢測器,具有結構(gou)光3d視覺的(de)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(guo)給目標(biao)物(wu)(wu)連(lian)續(xu)發送光(guang)脈沖(chong)(chong),然后(hou)用傳(chuan)感(gan)器接收從物(wu)(wu)體返回的(de)光(guang),通過(guo)探(tan)測(ce)光(guang)脈沖(chong)(chong)的(de)飛行時間來(lai)得到(dao)目標(biao)物(wu)(wu)距離。
TOF的(de)(de)核(he)心部(bu)件是光源和感光接收模塊,由于TOF是根據公式(shi)直接輸出深度(du)信息,不(bu)需要(yao)用類似雙(shuang)目(mu)視覺的(de)(de)算法來計算,所以具有響應快、軟(ruan)件簡單(dan)、識別距(ju)離遠的(de)(de)特點,而(er)且由于不(bu)需要(yao)進(jin)行灰度(du)圖像的(de)(de)獲取與分析(xi),因此(ci)不(bu)受外界光源物體(ti)表(biao)面(mian)性質(zhi)影響。典型的(de)(de)TOF 3d掃(sao)描系統每(mei)秒可測量物體(ti)上10,000至100,000個點的(de)(de)距(ju)離。不(bu)過TOF技術(shu)的(de)(de)缺點是:分辨率低(di)、不(bu)能(neng)精密成(cheng)像、而(er)且成(cheng)本高。
總的(de)(de)來說,無論是立體視覺、結構光、激光三角測量還是TOF,沒有哪種(zhong)技術是更(geng)好的(de)(de),只有哪種(zhong)技術是更(geng)適合的(de)(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、結構光技術,根(gen)據光信號的(de)變(bian)化(hua)計算物體的(de)位(wei)置和(he)深度等(deng)信息,快速(su)復原抓取物件的(de)三維空間,實現高精度識別(bie)。
2、高幀率(lv)+智能算(suan)法,采用高幀率(lv)相機(ji)和特有的處理算(suan)法,能在小幅抖(dou)動下快速(su)獲(huo)取準確的三(san)維信息。
3、3d相機組(zu)采用MEMS編碼(ma)光(guang)柵(zha)結構光(guang)進行掃描,根據(ju)圖像恢復(fu)算法重建出物體的真實三維點(dian)云數據(ju)。
4、滿足工業級高分辨率、亞毫米測量的三維視覺應用需求(qiu)。
5、該(gai)設(she)備(bei)體積小、景深大、測量(liang)精度高、成本低(di)、操作簡單(dan)。
6、3d深度相機可應用于生物(wu)識別場景。