3D结构光原理及应用浅析
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? ? ? ? 3D結(jié)構(gòu)光,是近些年立體視覺(jué)圖像處理應(yīng)用比較熱的方向,區(qū)別于雙目立體視覺(jué)以及TOF(飛行時(shí)間),3D結(jié)構(gòu)光深度相機(jī)模塊 通常由一枚紅外投影儀,紅外相機(jī)以及一塊專(zhuān)門(mén)用于計(jì)算深度的處理器組成,如下圖所示:
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再加上一枚彩色相機(jī),就組成了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的3D結(jié)構(gòu)光模組。
? ? ? ? ?結(jié)構(gòu)光,顧名思意,為特殊的光源,通常分為三種:離散光斑、條形光,編碼結(jié)構(gòu)光;工作時(shí),經(jīng)過(guò)特定編碼的光斑從投影儀投射到物體上,物體反射紅外光,紅外相機(jī)接收反射光,形成圖片,根據(jù)光斑的畸變情況,計(jì)算物體各點(diǎn)距離相機(jī)平面的距離。
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? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?3D結(jié)構(gòu)光投影成像模型
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? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?三維投影幾何模型
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? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?3D結(jié)構(gòu)光投影透視模型
就上式而言,對(duì)于一個(gè)像素點(diǎn)(X,Y),能計(jì)算出多個(gè)空間的點(diǎn);因此,還需要添加新的約束,即結(jié)構(gòu)光模塊平面與模塊平面共面(特殊約束,有特定約束關(guān)系即可)。
? ? ? ?利用紅外相機(jī)像素點(diǎn)信息求解被測(cè)物體深度信息需要經(jīng)過(guò):機(jī)構(gòu)光解碼、像素、空間坐標(biāo)轉(zhuǎn)換;為了滿(mǎn)足獲取深度信息的實(shí)時(shí)性,結(jié)構(gòu)光模塊內(nèi)部一般會(huì)有一枚專(zhuān)用的處理芯片,用于計(jì)算并輸出實(shí)時(shí)信息。
? ? ? ?3D結(jié)構(gòu)光目前的使用場(chǎng)景為:1)、物體信息分割與識(shí)別,3D人臉識(shí)別,用于安全驗(yàn)證、金融支付等場(chǎng)景;
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?2)、體感手勢(shì)識(shí)別,為智能終端提供新的交互方式;
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?3)、三維場(chǎng)景重建,利用深度相機(jī)生成的深度信息(點(diǎn)云數(shù)據(jù)),結(jié)合RGB彩色圖像信息,? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 可完成對(duì)三維場(chǎng)景的還原,可用于測(cè)距,虛擬裝修等場(chǎng)景。
總結(jié)
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