3D结构光相机成像原理

3D结构光相机主要由以下部分组成:

成像传感器

用于捕捉场景中的光线并转换成数字图像。

投影器

用于在被拍摄的物体上投射结构化光或编码图案。这些图案可以用于后续的三维重建和测量。

控制电路和处理器

这些部件用于控制相机的功能和参数,并对从成像传感器获取的数据进行处理。处理器通常会执行一些算法,如深度图像处理和三维重建。

成像过程如下:

  1. 投影编码光源:投影器发射经过特定编码的光线,这个编码可以是一种格子、条纹或者其他特定形状的图案。这个编码在光学上是已知的,可以用于后续的计算和分析。

  2. 物体表面反射:投影在物体表面上的编码光线会以不同的方式反射回成像传感器。物体表面的形状不同会导致反射光的位置和形状也不同。

  3. 成像传感器采集图像:成像传感器捕捉反射光线,形成结构光图像。这个图像包含了物体表面上编码光的变化情况,即投影图案在物体表面的畸变情况。

  4. 深度信息提取:通过分析结构光图像中编码的畸变,可以推断出物体表面的深度信息。这个过程通常需要使用计算机视觉和图像处理的算法来进行处理,比如三角测量、相位解析等。

  5. 位置信息计算:除了深度信息,结构光图像还可以用于计算物体的位置信息。通过分析图像中编码的形状和位置,可以推断出物体在相机坐标系中的位置。