1、雙目視覺
雙目技術(shù)是目前較為廣泛的3d視覺系統(tǒng),它的原理就像我們?nèi)说膬芍谎劬?,用兩個視點觀察同一景物以獲取在不同視角下的感知圖像,然后通過三角測量原理計算圖像的視差,來獲取景物的三維信息 。
由于雙目技術(shù)原理簡單,不需要使用特殊的發(fā)射器和接收器,只需要在自然光照下就能獲得三維信息,所以雙目技術(shù)具有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、實現(xiàn)靈活和成本低的優(yōu)點。適合于制造現(xiàn)場的在線、產(chǎn)品檢測和質(zhì)量控制,不過雙目技術(shù)的劣勢是算法復(fù)雜,計算量大,而且光照較暗或者過度曝光的情況下效果差。
2、3d結(jié)構(gòu)光技術(shù)
它通過一個光源投射出一束結(jié)構(gòu)光,這結(jié)構(gòu)光可不是普通的光,而是具備一定結(jié)構(gòu)(比如黑白相間)的光線打到想要測量的物體上表面,因為物體有不同的形狀,會對這樣的一些條紋或斑點發(fā)生不同的變形,有這樣的變形之后,通過算法可以計算出距離、形狀、尺寸等信息從而獲得物體的三維圖像。
3、激光三角測量法
它基于光學(xué)三角原理,根據(jù)光源、物體和檢測器三者之間的幾何成像關(guān)系,來確定空間物體各點的三維坐標(biāo) 。
通常用激光作為光源,用CCd相機(jī)作為檢測器,具有結(jié)構(gòu)光3d視覺的優(yōu)點,精準(zhǔn)、快速、成本低。
4、TOF飛行時間法成像技術(shù)
TOF是Time Of Flight的簡寫。它的原理通過給目標(biāo)物連續(xù)發(fā)送光脈沖,然后用傳感器接收從物體返回的光,通過探測光脈沖的飛行時間來得到目標(biāo)物距離。
TOF的核心部件是光源和感光接收模塊,由于TOF是根據(jù)公式直接輸出深度信息,不需要用類似雙目視覺的算法來計算,所以具有響應(yīng)快、軟件簡單、識別距離遠(yuǎn)的特點,而且由于不需要進(jìn)行灰度圖像的獲取與分析,因此不受外界光源物體表面性質(zhì)影響。典型的TOF 3d掃描系統(tǒng)每秒可測量物體上10,000至100,000個點的距離。不過TOF技術(shù)的缺點是:分辨率低、不能精密成像、而且成本高。
總的來說,無論是立體視覺、結(jié)構(gòu)光、激光三角測量還是TOF,沒有哪種技術(shù)是更好的,只有哪種技術(shù)是更適合的。