機(jī)器視覺(jué)3D分類(lèi)與優(yōu)缺點(diǎn)
3D相機(jī)三種方案
1、結(jié)構(gòu)光
通常采用特定波長(zhǎng)的不可見(jiàn)的紅外激光作為光源,它發(fā)射出來(lái)的光經(jīng)過(guò)一定的編碼投影在物體上,通過(guò)一定算法來(lái)計(jì)算返回的編碼圖案的畸變來(lái)得到物體的位置和深度信息。
2、雙目視覺(jué)
基于視差原理并利用成像設(shè)備從不同的位置獲取被測(cè)物體的兩幅圖像,通過(guò)計(jì)算圖像對(duì)應(yīng)點(diǎn)間的位置偏差,來(lái)獲取物體三維幾何信息的方法。
3、光飛行時(shí)間法(TOF)
通過(guò)給目標(biāo)連續(xù)發(fā)射激光脈沖,然后用傳感器接收從反射光線,通過(guò)探測(cè)光脈沖的飛行往返時(shí)間來(lái)得到確切的目標(biāo)物距離。
3D相機(jī)優(yōu)缺點(diǎn)
1、結(jié)構(gòu)光
優(yōu)點(diǎn):
1) 方案成熟,相機(jī)基線可以做的比較小,方便小型化。
2) 資源消耗較低,單幀IR 圖就可計(jì)算出深度圖,功耗低。
3) 主動(dòng)光源,夜晚也可使用。
4) 在一定范圍內(nèi)精度高,分辨率高,分辨率可達(dá)1280x1024,幀率可達(dá)60FPS
缺點(diǎn):
1) 容易受環(huán)境光干擾,室外體驗(yàn)差。
2) 隨檢測(cè)距離增加,精度會(huì)變差。
2、雙目視覺(jué)
優(yōu)點(diǎn):
1)硬件要求低,成本也低。普通CMOS 相機(jī)即可。
2)室內(nèi)外都適用。只要光線合適,不要太昏暗。
缺點(diǎn):
1)對(duì)環(huán)境光照非常敏感。光線變化導(dǎo)致圖像偏差大,進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致匹配失敗或精度低。
2)不適用單調(diào)缺乏紋理的場(chǎng)景。雙目視覺(jué)根據(jù)視覺(jué)特征進(jìn)行圖像匹配,沒(méi)有特征會(huì)導(dǎo)致匹配失敗。
3)計(jì)算復(fù)雜度高。該方法是純視覺(jué)的方法,對(duì)算法要求高,計(jì)算量較大。
4)基線限制了測(cè)量范圍。測(cè)量范圍和基線(兩個(gè)攝像頭間距)成正比,導(dǎo)致無(wú)法小型化。
3、光飛行時(shí)間法(TOF)
優(yōu)點(diǎn):
1)檢測(cè)距離遠(yuǎn)。在激光能量夠的情況下可達(dá)幾十米。
2)受環(huán)境光干擾比較小。
缺點(diǎn):
1)對(duì)設(shè)備要求高,特別是時(shí)間測(cè)量模塊。
2)資源消耗大。該方案在檢測(cè)相位偏移時(shí)需要多次采樣積分,運(yùn)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(méi)辦法做到較高。目前消費(fèi)類(lèi)最大也就VGA。