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機(jī)器視覺中的深度攝像技術(shù)如何工作

機(jī)器視覺中的深度攝像技術(shù)主要通過以下幾種方式工作:

1. 雙目視覺:

原理:雙目視覺深度相機(jī)通過兩臺(tái)相機(jī)從不同的角度捕捉場景圖像,計(jì)算兩幅圖像中的視差來確定物體的深度。這一過程模仿了人類的雙眼視覺,大腦通過計(jì)算兩只眼睛所看到的差異來判斷物體的距離。

機(jī)器視覺中的深度攝像技術(shù)如何工作

工作流程:首先需要對(duì)雙目相機(jī)進(jìn)行標(biāo)定,得到兩個(gè)相機(jī)的內(nèi)外參數(shù)、單應(yīng)矩陣;然后根據(jù)標(biāo)定結(jié)果對(duì)原始圖像校正,使校正后的兩張圖像位于同一平面且互相平行;接著對(duì)校正后的兩張圖像進(jìn)行像素點(diǎn)匹配;最后根據(jù)匹配結(jié)果計(jì)算每個(gè)像素的深度,從而獲得深度圖。

2. 飛行時(shí)間(ToF)技術(shù):

原理:飛行時(shí)間深度相機(jī)發(fā)出經(jīng)過調(diào)制的近紅外光,光遇物體后反射,傳感器通過計(jì)算光線發(fā)射和反射的時(shí)間差來獲取深度信息。

特點(diǎn):其優(yōu)點(diǎn)在于檢測(cè)距離遠(yuǎn),響應(yīng)速度快,且不易受到環(huán)境光的干擾。對(duì)設(shè)備的要求較高,且分辨率不高,難以滿足高精度要求。

3. 結(jié)構(gòu)光技術(shù):

原理:結(jié)構(gòu)光深度相機(jī)通過投射特定的光圖案(如紅外光網(wǎng)格或條紋)到物體表面,利用光的相位變化來計(jì)算深度信息。這種相機(jī)多用于近距離物體檢測(cè)和3D重建,適合室內(nèi)環(huán)境。具體來說,通常采用特定波長的不可見的紅外激光作為光源,發(fā)射出來的光經(jīng)過一定的編碼投影在物體上,通過一定算法計(jì)算返回的編碼圖案的畸變來得到物體的位置和深度信息。

分類:主要分為單目結(jié)構(gòu)光和雙目結(jié)構(gòu)光相機(jī)。單目結(jié)構(gòu)光容易受光照的影響,而雙目結(jié)構(gòu)光可以在室內(nèi)環(huán)境下使用結(jié)構(gòu)光測(cè)量深度信息,在室外光照導(dǎo)致結(jié)構(gòu)光失效的情況下轉(zhuǎn)為純雙目的方式。

機(jī)器視覺中的深度攝像技術(shù)主要通過雙目視覺、飛行時(shí)間技術(shù)和結(jié)構(gòu)光技術(shù)等方式工作,每種方式都有其獨(dú)特的原理和應(yīng)用場景。這些技術(shù)為機(jī)器視覺提供了豐富的深度信息,有助于實(shí)現(xiàn)更精確、更高效的物體識(shí)別、跟蹤和定位等功能。