結構光
線結構光視覺系統(tǒng)有著結構簡單、使用靈活、受周圍光照環(huán)境影響小等一系列特點,在實際中得到廣泛的應用。在該技術的使用中,標定是避免不了的一個環(huán)節(jié)。線結構光的標定過程大概可以分為兩個部分:相機標定和線結構光標定。目前相機標定技術比較成熟,尤其是以張正友平面標定法為代表的相機標定方法,得到了廣泛的應用和認可。而線結構光的標定方法,目前也有一些標定方法在實際中應用。
接收器使用激光光源投射目標物,檢測反射目標物的變形,以基于幾何形狀計算深度圖。它必須掃描整個平面以獲得需要時間的深度圖,因此它是非常準確的。但是,此方法對環(huán)境亮度敏感,因此通常僅在黑暗或室內(nèi)區(qū)域使用。
飛行時間(ToF)
TOF是Time of flight的簡寫,直譯為飛行時間。所謂飛行時間法3D成像,是通過給目標連續(xù)發(fā)送光脈沖,然后用傳感器接收從物體返回的光,通過探測光脈沖的飛行(往返)時間來得到目標物距離。這種技術跟3D激光傳感器原理基本類似,只不過3D激光傳感器是逐點掃描,而TOF相機則是同時得到整幅圖像的深度信息。
TOF技術采用主動光探測方式,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與反射光信號的變化來進行距離測量,所以,TOF的照射單元都是對光進行高頻調(diào)制之后再進行發(fā)射。
相機陣列
攝像頭陣列方法進行深度測量,需要用到多個相機,放置在不同位置來捕獲同一目標的多個圖像,彼此之間相隔一定距離,根據(jù)幾何結構計算深度圖。就像人眼一樣,會在空間中給每個相機一個參考點,這些點相互獨立,因此如果在兩個相機之間能夠對應還原這些點的坐標,系統(tǒng)就能夠計算這些點的位置。確定這種對應關系需要用到高強度且復雜的算法。
最簡單但最受歡迎的相機陣列是雙相機,其中兩個相機相隔一定距離以模仿人眼。對于空間中的每個點,在兩個攝像機圖像中的位置均出現(xiàn)可測量的差異。然后,通過基本幾何來計算深度。