3D構造光カメラの画像化原理

3D構造光カメラは、主に以下の部分で構成されています：

イメージセンサー

シーンからの光をキャプチャし、デジタル画像に変換するためのものです。

プロジェクター

撮影される物体に構造化された光またはコード化されたパターンを投影するためのものです。これらのパターンは、後続の3D再構築や測定に使用できます。

制御回路とプロセッサ

これらの部品は、カメラの機能とパラメータを制御し、イメージセンサーから取得したデータを処理します。プロセッサは通常、深度画像処理や3D再構築などのアルゴリズムを実行します。

画像化プロセスは次のようになります：

  1. 投影コード光源：プロジェクターは、特定のコード化された光を放射します。このコードは、グリッド、ストライプ、または他の特定の形状のパターンである場合があります。このコードは光学的に既知であり、後続の計算や解析に使用できます。

  2. 物体表面の反射：物体表面に投影されたコード化された光は、異なる方法でイメージセンサーに反射されます。物体表面の形状の違いによって、反射光の位置や形状も異なります。

  3. イメージセンサーによる画像キャプチャ：イメージセンサーが反射光をキャプチャし、構造化された光の画像を形成します。この画像には、物体表面上の投影パターンの歪みが含まれています。

  4. 深度情報の抽出：構造化された光の画像内のコードの歪みを分析することで、物体表面の深度情報を推定できます。このプロセスでは、通常、コンピュータビジョンおよび画像処理のアルゴリズムが使用されます。

  5. 位置情報の計算：深度情報に加えて、構造化光の画像は物体の位置情報を計算するために使用できます。画像内のコードの形状と位置を分析することで、物体のカメラ座標系内の位置を推定できます。