机器视觉中的深度摄像技术主要通过以下几种方式工作:
1. 双目视觉:
原理:双目视觉深度相机通过两台相机从不同的角度捕捉场景图像,计算两幅图像中的视差来确定物体的深度。这一过程模仿了人类的双眼视觉,大脑通过计算两只眼睛所看到的差异来判断物体的距离。
工作流程:首先需要对双目相机进行标定,得到两个相机的内外参数、单应矩阵;然后根据标定结果对原始图像校正,使校正后的两张图像位于同一平面且互相平行;接着对校正后的两张图像进行像素点匹配;最后根据匹配结果计算每个像素的深度,从而获得深度图。
2. 飞行时间(ToF)技术:
原理:飞行时间深度相机发出经过调制的近红外光,光遇物体后反射,传感器通过计算光线发射和反射的时间差来获取深度信息。
特点:其优点在于检测距离远,响应速度快,且不易受到环境光的干扰。对设备的要求较高,且分辨率不高,难以满足高精度要求。
3. 结构光技术:
原理:结构光深度相机通过投射特定的光图案(如红外光网格或条纹)到物体表面,利用光的相位变化来计算深度信息。这种相机多用于近距离物体检测和3D重建,适合室内环境。具体来说,通常采用特定波长的不可见的红外激光作为光源,发射出来的光经过一定的编码投影在物体上,通过一定算法计算返回的编码图案的畸变来得到物体的位置和深度信息。
分类:主要分为单目结构光和双目结构光相机。单目结构光容易受光照的影响,而双目结构光可以在室内环境下使用结构光测量深度信息,在室外光照导致结构光失效的情况下转为纯双目的方式。
机器视觉中的深度摄像技术主要通过双目视觉、飞行时间技术和结构光技术等方式工作,每种方式都有其独特的原理和应用场景。这些技术为机器视觉提供了丰富的深度信息,有助于实现更精确、更高效的物体识别、跟踪和定位等功能。