結(jié)構(gòu)光
線結(jié)構(gòu)光視覺(jué)系統(tǒng)有著結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用靈活、受周圍光照環(huán)境影響小等一系列特點(diǎn),在實(shí)際中得到廣泛的應(yīng)用。在該技術(shù)的使用中,標(biāo)定是避免不了的一個(gè)環(huán)節(jié)。線結(jié)構(gòu)光的標(biāo)定過(guò)程大概可以分為兩個(gè)部分:相機(jī)標(biāo)定和線結(jié)構(gòu)光標(biāo)定。目前相機(jī)標(biāo)定技術(shù)比較成熟,尤其是以張正友平面標(biāo)定法為代表的相機(jī)標(biāo)定方法,得到了廣泛的應(yīng)用和認(rèn)可。而線結(jié)構(gòu)光的標(biāo)定方法,目前也有一些標(biāo)定方法在實(shí)際中應(yīng)用。
接收器使用激光光源投射目標(biāo)物,檢測(cè)反射目標(biāo)物的變形,以基于幾何形狀計(jì)算深度圖。它必須掃描整個(gè)平面以獲得需要時(shí)間的深度圖,因此它是非常準(zhǔn)確的。但是,此方法對(duì)環(huán)境亮度敏感,因此通常僅在黑暗或室內(nèi)區(qū)域使用。
飛行時(shí)間(ToF)
TOF是Time of flight的簡(jiǎn)寫,直譯為飛行時(shí)間。所謂飛行時(shí)間法3D成像,是通過(guò)給目標(biāo)連續(xù)發(fā)送光脈沖,然后用傳感器接收從物體返回的光,通過(guò)探測(cè)光脈沖的飛行(往返)時(shí)間來(lái)得到目標(biāo)物距離。這種技術(shù)跟3D激光傳感器原理基本類似,只不過(guò)3D激光傳感器是逐點(diǎn)掃描,而TOF相機(jī)則是同時(shí)得到整幅圖像的深度信息。
TOF技術(shù)采用主動(dòng)光探測(cè)方式,與一般光照需求不一樣的是,TOF照射單元的目的不是照明,而是利用入射光信號(hào)與反射光信號(hào)的變化來(lái)進(jìn)行距離測(cè)量,所以,TOF的照射單元都是對(duì)光進(jìn)行高頻調(diào)制之后再進(jìn)行發(fā)射。
相機(jī)陣列
攝像頭陣列方法進(jìn)行深度測(cè)量,需要用到多個(gè)相機(jī),放置在不同位置來(lái)捕獲同一目標(biāo)的多個(gè)圖像,彼此之間相隔一定距離,根據(jù)幾何結(jié)構(gòu)計(jì)算深度圖。就像人眼一樣,會(huì)在空間中給每個(gè)相機(jī)一個(gè)參考點(diǎn),這些點(diǎn)相互獨(dú)立,因此如果在兩個(gè)相機(jī)之間能夠?qū)?yīng)還原這些點(diǎn)的坐標(biāo),系統(tǒng)就能夠計(jì)算這些點(diǎn)的位置。確定這種對(duì)應(yīng)關(guān)系需要用到高強(qiáng)度且復(fù)雜的算法。
最簡(jiǎn)單但最受歡迎的相機(jī)陣列是雙相機(jī),其中兩個(gè)相機(jī)相隔一定距離以模仿人眼。對(duì)于空間中的每個(gè)點(diǎn),在兩個(gè)攝像機(jī)圖像中的位置均出現(xiàn)可測(cè)量的差異。然后,通過(guò)基本幾何來(lái)計(jì)算深度。