原創(chuàng) | 文 BFT機器人

引言

Introduction

消費級機器視覺所需的芯片種類是什么？根據(jù)市場情況來看，目前主流的消費級機器視覺應用包括：掃碼識別、生物識別（人形、人臉、手勢等）、避障應用、路線規(guī)劃、3D成像等。在這些應用中，生物識別和3D成像市場近年來尤其火熱。為了實現(xiàn)這些應用，其所采用的主流機器視覺方案有三種：結(jié)構光、TOF、線激光掃描相機、雙目立體成像。

PART.01

TOF（飛行時間）相機

TOF（Time of Flight）直譯為飛行時間。它是一種技術，通過光脈沖與相機的快門相位同步發(fā)射，利用光脈沖的飛行時間來計算光子的到達時間，從而推斷出發(fā)射點和物體之間的距離。

優(yōu)點

TOF技術具有以下優(yōu)點：幀率高、體積小，精度不會隨著距離的增加而發(fā)生較大的變化，可以測量較遠的距離，如激光雷達能測幾百米的距離。

缺點

TOF技術也存在一些缺點，例如近距離下精度較差。

應用

TOF技術主要應用于消費類智能場景中的安全管理、安防、導航制導、制圖繪圖和人體識別等，在物流方面，TOF技術主要用于體積測量。

PART.02

3D結(jié)構光相機

3D結(jié)構光相機通常采用特定波長的不可見的紅外激光作為光源，它將編碼后的光投影到物體上，并通過算法計算返回的編碼團的畸變從而獲取物體的位置和深度信息。

優(yōu)點

掃描速度快、精度較高、成本相對較低、體積小、結(jié)構穩(wěn)定性好。

缺點

對反光物體識別效果不好，對外界光的抗干擾能力較弱，相對精度低于線激光相機。

PART.03

線激光掃描相機

通過使用柱面物鏡，激光可以被擴散為線激光并投射在目標物表面形成漫反射。反射光在CMOS上成像后，通過檢測位置及形狀的變化，可以測量位移和形狀。

優(yōu)點

采用高精度的線激光方案，可以實現(xiàn)精準測量和高幀率采集，同時輪廓穩(wěn)定。測量范圍可以根據(jù)需要選擇，適用于多種應用環(huán)境

缺點

量程較低，成本偏高，適合高精度場景的應用。

PART.04

雙目立體成像

基于雙目立體視覺的深度相機類似人類的雙眼，與基于TOF和結(jié)構光原理的深度相機不同，它不需要主動投射光源，而是完全依靠拍攝的兩張圖片（彩色RGB或者灰度圖）來計算深度，因此有時候也被稱為被動雙目深度相機。

優(yōu)點

1、對相機硬件要求低，成本也低。因為不需要像TOF和結(jié)構光那樣用到特殊的發(fā)射器和接收器，只需使用普通的消費級RGB相機就可以了。

2、室內(nèi)外都適用。由于直接根據(jù)環(huán)境光采集圖像，因而在室內(nèi)、室外都能使用。相較之下，TOF和結(jié)構光基本上只能在室內(nèi)使用。

缺點

1、對環(huán)境光照特別敏感。

2、不適合用于單調(diào)缺乏紋理的場景。

3、計算復雜度高。

4、相機基線限制了測量范圍。

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BFT原創(chuàng)

作者：小薛

整理：柒柒

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