3D 視覺(jue)主要有三種原理:雙目相機法(fa)、結構光(guang)法(fa)、ToF法(fa)。
1)雙目(mu)相機法是(shi)基于視差(cha)(cha)原理并利用成像設備(bei)從(cong)不同(tong)的(de)(de)位(wei)置獲取(qu)被測(ce)物(wu)體的(de)(de)兩幅圖像,通過計算(suan)圖像對應(ying)點間(jian)的(de)(de)位(wei)置 偏差(cha)(cha),來(lai)獲取(qu)物(wu)體三(san)維幾何信息的(de)(de)方法。目(mu)前有主(zhu)動(dong)雙目(mu)、被動(dong)雙目(mu)之分(fen),被動(dong)雙目(mu)是(shi)采(cai)用 可見光(guang);主(zhu)動(dong)雙目(mu)是(shi)發射(she)紅外激光(guang)做補(bu)光(guang)。
2)結(jie)構光法(fa)通(tong)常采(cai)用特(te)定波長的(de)(de)(de)不可見的(de)(de)(de)紅(hong)外激光作為光源(yuan),發射(she)出來(lai)的(de)(de)(de)光經(jing)過一定的(de)(de)(de)編碼(ma)投(tou)影在物體(ti)上,通(tong)過一定算(suan)法(fa)來(lai)計算(suan)返回的(de)(de)(de)編 碼(ma)圖案的(de)(de)(de)畸變來(lai)得到物體(ti)的(de)(de)(de)位置和深度信(xin)息。
3)ToF 法是通過(guo)紅外(wai)光在空氣中(zhong)的(de)飛行(xing)時(shi)間, 計(ji)算(suan)出(chu)目標體的(de)距(ju)離(li)
優 點:
1)硬(ying)件要求(qiu)和成本低(di),普(pu)通 CMOS相(xiang)機即(ji)可(ke)。
2)可適(shi)用室內外場景。
缺 點
1)對環境光(guang)照非常敏感(gan)。光(guang)線(xian)變化導致圖像偏差(cha)大,進而(er)會導致匹配(pei)失 敗(bai)或精(jing)度低。
2)不適(shi)用單(dan)調(diao)缺(que)乏(fa)紋理(li)的(de)場景(jing)。雙目相機根據視(shi)覺特(te)征進行圖像(xiang)匹(pi)配, 沒(mei)有特(te)征會導致匹(pi)配失敗。
3)計算(suan)(suan)復雜(za)度高(gao)。純視覺的(de)方法對算(suan)(suan)法要(yao)求高(gao),計算(suan)(suan)量(liang)較大。
4)基線(xian)限(xian)制了測(ce)量范圍。測(ce)量范圍和基線(xian)(兩個(ge)攝像頭間(jian)距)成(cheng)正比, 導(dao)致無法小型(xing)化。
優 點:
1)方案成熟,相機基(ji)線可(ke)以做(zuo)的比較小, 方便小型(xing)化。
2)資源消耗較低(di),單(dan)幀 IR圖即可計算深(shen)度(du) 信息,功耗低(di)。
3)主動(dong)光源,暗光線場景(jing)也可使用(yong)。
4)在一定范圍(wei)內精(jing)度高、分辨(bian)率(lv)高。分辨(bian) 率(lv)可(ke)達(da) 1280x1024,幀率(lv)可(ke)達(da)到 60FPS。
缺 點
1)容易受環(huan)境光(guang)干擾,室外體驗差。
2)隨檢測距(ju)離增加(jia),精度會變差。
優 點:
1)檢測距離遠,在激光(guang)能量(liang)夠的情(qing)況下(xia)可 達幾十米(mi)。
2)受環境(jing)光干擾比較(jiao)小(xiao)。
缺 點
1)對設備要求(qiu)高,特別是時間(jian)測量(liang)模(mo)塊。
2)資源消耗大。該方案(an)在檢測相位偏移時需要多次采(cai)樣積分(fen),運(yun)算量大。
3)邊緣精度低。
4)限于資源消耗和濾波,幀率和分辨率都沒辦法做到較(jiao)高(gao)。
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