3d数码相机吗(3D相机与3D扫描仪的区别?)
3D相机与3D扫描仪的区别?
三维扫描仪是一种科学仪器,用于检测和分析现实世界中物体或环境的形状(几何结构)和外观数据(如颜色、表面反照率等属性)。收集的数据通常用于3D重建计算,并且在虚拟世界中创建真实物体的数字模型。3D数码相机是指可以用肉眼欣赏立体人像或动画的数码相机。3D数码相机的诞生意味着人们可以不用专业眼镜,用肉眼欣赏立体图像。
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三维成像有四项关键技术:立体视觉、结构光三维成像、激光三角测量和TOF。后三种是主动成像,需要外接光源来实现。
立体视觉
这样的场景我们可能在很多场合都见过,只有安装两个摄像头才能得到物体的不同视角。校准技术用于对齐相机之间的像素信息,并提取深度信息,类似于我们的大脑视觉测量距离的。将认知过程转化为系统需要大量的计算工作。
该系统使用标准的工业摄像机或其他摄像机,因此可以降低成本。传感器越复杂(如高性能传感器或全局快门),系统成本越高。距离范围受到机械约束的限制:物理基线的要求导致需要更大的模块。还需要精确的机械对准和重新校准。此外,这种技术在恶劣或变化的光照条件下效果并不好,而且非常依赖于物体的反射特性。
结构光在结构光中成像,将预定的光图案投射到物体上,例如格雷码,通过分析图案如何变形来获得深度信息。帧时间没有概念上的限制,没有运动模糊,并且对于多径接口是鲁棒的。主动照明需要复杂的照相机,并且还需要透镜和图案投射器之间精确和稳定的机械对准。存在未对准的风险,并且反射图案对环境中的光学干扰敏感,并且仅限于室内应用。
激光三角测量激光三角测量系统测量的是一条直线的几何偏差,直线的值与物体的高度有关。它是一种基于物体扫描的一维成像技术。根据激光照射表面的距离,激光光斑会出现在相机的不同位置 的视野。因为激光光斑、摄像头和激光发射器形成一个三角形,所以这种技术被称为三角测量。可以使用经典的高速全局快门传感器,但专用传感器将获得更好的精度和速度性能。
飞行时间TOF技术代表了所有的方法,它实现了直接从相机和场景获得的距离的测量或光子行时间的计算。这种测量可以直接进行(D-ToF)或间接进行(I-ToF)。D-ToF的概念很简单,但它需要复杂和费时。有限的设备,而I-ToF可以用更简单的操作:光源与图像传感器同步。光脉冲与照相机的快门相位同步发射。光脉冲去同步用于计算光子的ToF,这使得推断发射点和物体之间的距离成为可能。
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