深度傳感器的三種技術(shù)詳細(xì)對比

　　目前人們?nèi)绻胩綔y環(huán)境深度信息，主要依賴于三種技術(shù)，分別是相機陣列， TOF（time of flight）技術(shù)，以及基于結(jié)構(gòu)光的深度探測技術(shù)。

　　結(jié)構(gòu)光：接收器使用激光光源投射目標(biāo)物，檢測反射目標(biāo)物的變形，以基于幾何形狀計算深度圖。它必須掃描整個平面以獲得需要時間的深度圖，因此它是非常準(zhǔn)確的。但是，此方法對環(huán)境亮度敏感，因此通常僅在黑暗或室內(nèi)區(qū)域使用。

　　飛行時間（ToF）：

　　ToF 主要有兩種方法。第一個很簡單：激光源發(fā)出一個脈沖，傳感器檢測到該脈沖在目標(biāo)物體上的反射，以記錄其飛行時間。知道了光的恒定速度后，系統(tǒng)可以計算出目標(biāo)物體的距離。為了確保高精度，脈沖周期必須短，這導(dǎo)致較高的成本。另外，需要高分辨率的時間數(shù)字轉(zhuǎn)換器，這會消耗很多功率。這種方法通?？梢栽诟咝阅?ToF 傳感器中找到。

　　計算時間的另一種方法是發(fā)出調(diào)制光源并檢測反射光的相位變化。相變可以通過混合技術(shù)容易地測量。調(diào)制激光源比發(fā)出短脈沖更容易，并且混合技術(shù)比時間數(shù)字轉(zhuǎn)換器更易于實現(xiàn)。此外，LED 可用作調(diào)制光源來代替激光。因此，基于調(diào)制的 ToF 系統(tǒng)適合于低成本 ToF 傳感器。

　　相機陣列：

　　攝像頭陣列方法使用放置在不同位置的多個攝像頭來捕獲同一目標(biāo)的多個圖像，并根據(jù)幾何結(jié)構(gòu)計算深度圖。在計算機視覺中，這也稱為“立體視圖”或“立體”。最簡單但最受歡迎的相機陣列是雙相機，其中兩個相機相隔一定距離以模仿人眼。對于空間中的每個點，在兩個攝像機圖像中的位置均出現(xiàn)可測量的差異。然后，通過基本幾何來計算深度。相機陣列的主要挑戰(zhàn)是如何在多個圖像中找到匹配點。匹配點搜索涉及復(fù)雜的 CV 算法。目前，深度學(xué)習(xí)可以幫助您找到準(zhǔn)確度較高的匹配點，但是其計算成本很高。另外，有很多點很難找到匹配點。例如，在上面的瓦格納雕像的兩個視圖中，鼻子是最容易匹配的點，因為它的特征易于提取和比較。但是，對于面部的其他部分（尤其是面部無紋理的表面），很難找到匹配點。當(dāng)兩個相機圖像的遮擋不同時，匹配會更加復(fù)雜。目前，相機陣列作為深度傳感器的魯棒性仍然是一個具有挑戰(zhàn)性的問題。
?