什么是3D相機(jī)，它與傳統(tǒng)的2D相機(jī)相比有什么優(yōu)勢(shì)

隨著對(duì)精度和自動(dòng)化的需求不斷增加，3D機(jī)器視覺會(huì)變得越來越流行。業(yè)界認(rèn)為，從2D到3D的過渡將成為繼黑白到彩色、低分辨率到高分辨率以及靜態(tài)圖像到電影之后的第四次革命。

1、什么是3D相機(jī)？3D即三維，三個(gè)維度、三個(gè)坐標(biāo)，即有長(zhǎng)、寬、高。換句話說，就是以立體的，3D就是空間的概念，也就是由?X、Y、Z三個(gè)軸組成的空間。3d相機(jī)采用了雙鏡頭，將我們所看到的有差異的物體進(jìn)行一個(gè)整合。當(dāng)我們使用一只眼睛的時(shí)候，所看到的物體一般來說都是二維的平面圖形，但是使用雙眼的時(shí)候看到的往往是立體的圖像，這也就是3d相機(jī)采用雙鏡頭結(jié)構(gòu)帶來的3d效果的原理。3D 相機(jī)又稱之為深度相機(jī)，就是通過該?相機(jī)能檢測(cè)出拍攝空間的景深距離。

2、3D相機(jī)與傳統(tǒng)的2D相機(jī)相比有什么優(yōu)勢(shì)？2D相機(jī)不能獲得對(duì)象的空間坐標(biāo)信息，因此不支持形狀相關(guān)的測(cè)量，比如對(duì)象平坦度，表面角度，體積或區(qū)分相同顏色的對(duì)象，或者具有接觸側(cè)的對(duì)象位置之間的特征。2D視覺測(cè)量對(duì)象的對(duì)比度，這意味著測(cè)量精度，它特別依賴于照明和顏色、灰度變化而易受可變照明條件的影響。

3、與2D機(jī)器視覺相比，3D機(jī)器視覺具有以下優(yōu)勢(shì)：

1）在線檢測(cè)快速移動(dòng)目標(biāo)以獲得形狀和對(duì)比度；2）對(duì)比度是恒定的，非常適合檢查低對(duì)比度物體；3）對(duì)小的光線變化或環(huán)境光線不敏感；4）為大對(duì)象檢測(cè)設(shè)置多傳感器設(shè)置更簡(jiǎn)單；5）消除手動(dòng)檢查造成的錯(cuò)誤。

4、3D相機(jī)的組成

從上到下依次是：紅外LED光源、紅外投影儀、2個(gè)CMOS傳感器（752*480像素）、全分辨率30幀/秒。

5、3D相機(jī)的原理

采用感光芯片（CCD與CMOS），通過網(wǎng)口（usb）實(shí)時(shí)傳輸非壓縮圖像數(shù)據(jù)。3D相機(jī)景深數(shù)據(jù)的測(cè)量方法主要有三個(gè)：

①?結(jié)構(gòu)光：蘋果（prime sence ）,微軟kinect-1 ,英特爾real sence。測(cè)距方法：采用一束特定波長(zhǎng)的不可見紅外光作為光源，照射在物體上，然后根據(jù)返回的光學(xué)畸變圖像得到物體的位置信息和深度信息。結(jié)構(gòu)光根據(jù)圖案不同可以分為三類：條紋結(jié)構(gòu)光，編碼結(jié)構(gòu)光，散斑結(jié)構(gòu)光。

②?雙目視覺法: Leap Motion，ZED，大疆，測(cè)距原理：通過不同的角度獲得被測(cè)物體的兩幅圖像，計(jì)算兩幅圖上對(duì)應(yīng)點(diǎn)之間的位置偏差，獲取物體的三維信息。

③?光飛行時(shí)間法（TOF），根據(jù)探測(cè)光脈沖的飛行時(shí)間來計(jì)算物體的深度數(shù)據(jù)，因?yàn)楣馑贅O快，直接檢測(cè)光飛行時(shí)間并不可行，通常通過檢測(cè)光的相位偏移來實(shí)現(xiàn)。

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