三维成像的知识讲座——谢晓明.PPT

三维成像的知识讲座 北京微视新纪元科技有限公司 谢晓明 2015年3月 目录Contents 三维成像技术的分类 三维成像技术原理讲解 技术对比/如何选择 * 三维成像技术的分类 按照拍摄可以分为主动式和被动式 被动式检测： 主动式检测： * 被动式3D检测系统 当出现一个特征不明显的目标时，检测精度会降低。 * 主动式3D检测系统 当被拍摄物由不同材质组成，或者需要检测物体的边缘时，测量精度降低 * 三维成像技术的分类 按照实现原理分： TOF 飞秒 飞秒相机 三角测量方法 激光线 条纹投影 立体 基于斜率方法 从明暗恢复形状 偏转法 干涉方法 白光干涉 康卡勒方法 聚焦方法 * TOF 技术 通过照明源和固态成像器，照亮场景内的物体与光源调制，然后测量光照和确定测量距离之间的反射相移 * TOF 技术 * 激光三角测量方法 * 面阵相机 + 激光光源 激光三角测量方法 激光：根据被拍摄物，选择不同波段的激光光源，要求是线性光源 相机：为了接收激光反射，要求是高动态 * 激光三角测量方法 * 标定 激光三角测量方法 * 激光三角测量方法 * 相机夹角 高度精度 有哪些信誉好的足球投注网站ROI 检测速度 偏转法/条纹投影 * 结构光输出 采集相机 偏转法/条纹投影 * 一系列的相位移动条纹投影到物体上； 反射回来不同相位移动的扭曲的条纹； 通过相位恢复和相位展开算法，可以获得一个绝对相位图—3D点云数据 偏转法/条纹投影 * + = Stereo 3D检测系统 * Stereo 3D检测系统 * MV 的立体相机： BaseLine 150mm 8mm镜头 Stereo 3D检测系统 * Stereo 3D检测系统原理 * 每个相机的位置、光学参数必须被预先校正； Stereo 3D检测系统原理 * 通过三角函数可以确定左右图像中像素的位置关系，每个点的视差是与距离成反比 d ： 视差 f ： 焦点距离 b ： 基线BaseLine z ： 纵向距离 Stereo 3D检测系统原理 如何提升精度 在这种预标定的3D系统中拉近距离 * 运动立体检测技术 单台相机通过两个或两个以上位置拍摄， 这样基线可以比预设定双目相机要长，可以提升检测精度 注意：机械定位精度误差要3D检测精度 * 立体匹配+光源 3D检测 在不同点的垂直强度数据不同； 白光干涉图由多个波长产生的条纹叠加，获得峰值条纹对比度（功能的扫描位置） 每个点都考虑干涉条纹 * 比较 * 激光方法线扫描 条纹投影 立体相机 图像获取 线扫描 多幅图像 2D图像 照明 主动/被动 2D图像 静止目标 运动目标 在线检测 参考文献 《Choosing a 3D vision systemfor automated robotics applications》，作者Andrew Wilson 2014年12月发表的文章 * *