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深度傳感器的三種技術



目前人們如果想探測環境深度信息,主要依賴于三種技術,分別是相機陣列, TOF(time of flight)技術,以及基于結構光的深度探測技術。

結構光:
接收器使用激光光源投射目標物,檢測反射目標物的變形,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,因此它是非常準確的。但是,此方法對環境亮度敏感,因此通常僅在黑暗或室內區域使用。
飛行時間(ToF):
ToF主要有兩種方法。
第一個很簡單:激光源發出一個脈沖,傳感器檢測到該脈沖在目標物體上的反射,以記錄其飛行時間。知道了光的恒定速度后,系統可以計算出目標物體的距離。為了確保高精度,脈沖周期必須短,這導致較高的成本。另外,需要高分辨率的時間數字轉換器,這會消耗很多功率。這種方法通??梢栽诟咝阅躎oF傳感器中找到。
計算時間的另一種方法是發出調制光源并檢測反射光的相位變化。相變可以通過混合技術容易地測量。調制激光源比發出短脈沖更容易,并且混合技術比時間數字轉換器更易于實現。此外,LED可用作調制光源來代替激光。因此,基于調制的ToF系統適合于低成本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的多個圖像,并根據幾何結構計算深度圖。在計算機視覺中,這也稱為“立體視圖”。
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可測量的差異。然后,通過基本幾何來計算深度。




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