什么是3D結(jié)構(gòu)光相機(jī)

結(jié)構(gòu)光3D相機(jī)，一般指采用多幅條紋光柵（如圖），即先通過光柵投射模組按照時(shí)間序列依次投射在被測(cè)物體表面，再通過雙目對(duì)物體表面的光柵進(jìn)行拍照，基于事先編碼規(guī)則進(jìn)行解碼和雙目視差匹配，從而獲得高精度的3D點(diǎn)云。由于結(jié)構(gòu)光3D相機(jī)采用了多幅光柵進(jìn)行編碼，原理上編碼精度可精細(xì)到1個(gè)像素甚至亞像素，相比其它原理的點(diǎn)云質(zhì)量和精度會(huì)更好一些，已逐漸成為業(yè)內(nèi)主流。

            基于時(shí)間序列編碼的結(jié)構(gòu)光光柵示意圖

時(shí)間編碼結(jié)構(gòu)光系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上類似于常規(guī)結(jié)構(gòu)光系統(tǒng)，具有與場(chǎng)景成一定角度的高強(qiáng)度投影儀， 并且相機(jī)正對(duì)場(chǎng)景。它們利用空間域和時(shí)域技術(shù)來(lái)提供非常詳細(xì)的點(diǎn)云，還可以提供 RGB 顏 色信息。 Zivid 3D 相機(jī)使用的就是時(shí)間編碼結(jié)構(gòu)光技術(shù)。

與其他技術(shù)相比，該技術(shù)的精確度和準(zhǔn)確度最高可提高 100 倍。正是由于這個(gè)原因，許多人 認(rèn)為時(shí)間編碼結(jié)構(gòu)光是 3D 機(jī)器視覺最有吸引力的方法和未來(lái)。

簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)光方法將單一圖案投射到物體上。時(shí)間編碼結(jié)構(gòu)光將一系列獨(dú)特的圖案投射到物體 上，相機(jī)為整個(gè)編碼系列拍攝多張圖像。在不同時(shí)間觀察每個(gè)像素的強(qiáng)度，并用于建立相機(jī)和 投影儀中各個(gè)像素之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。由于使用了時(shí)間信息，因此所有計(jì)算都在像素級(jí)別執(zhí)行， 避免了對(duì)空間鄰域的分析。這消除了任何塊噪聲或空間分辨率的損失。

                使用 3D 時(shí)間編碼結(jié)構(gòu)光視覺的機(jī)器人的示意圖