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华捷艾米:详解黑科技“结构光”

在机器视觉领域,结构光是不可不说的重头戏,可以说,没有结构光的引导,体感摄像头就无法“看见”世界,下面做个关于黑科技“结构光”的科普。 

结构光简介

结构光顾名思义就是有特殊结构的光,比如离散光斑、条纹光、编码结构光等。他们被投射到待检测物体或平面上,看上去就好像标尺一样。根据用处不同,投影出来的结构光也可以分为不可见的红外光、黑白条纹可见光、单束线性激光等等。比如华捷艾米的IMI体感摄像头投射出来的就是红外光。


结构光能够“看见”世界的奥秘

研究发现,当把这些光投到不同深度的平面上时,光的纹路会发生变化,因此我们可以通过采集这些纹理变化,计算出不同的深度。

那么,IMI离散光斑是如何实现深度检测的呢,我们知道如果拿一个手电照射墙壁,站近或站远,墙上的光斑是不同大小的,从不同角度照射墙,光斑也会呈现不同的椭圆。这就是基本原理了。

但是如何使一个红外光源按照不同角度射出?并且还要变成一堆离散的光斑呢?华捷艾米公司找到了一个新思路,并申请了相关专利,该公司在红外发射器前面加了一个特殊设计的光栅,可以使红外光线能从不同角度射出。另一个摄像头再去拍摄这些光斑然后进行计算从而得出每一个光斑所在的深度。

每种结构光的扫描精度,所对应的算法,以及应用场景都有所不同,因此IMI体感摄像头对深度感知的精度达到了纳米级别。

采用结构光的优势所在

在体感摄像头领域,大部分采用三种主流测量方法,包括双目、结构光和TOF,双目需要在物体纹理信息清晰时才能使用,在无光或者微光的情况下,根本无法启动,而使用TOF成本太高,且不利于小型化。


结构光相对于TOF而言,算法稍微简单一些,成本就降了下来,像华捷艾米的体感摄像头,体积就控制在巴掌大小,一般仅需插USB接口即可使用。由于结构光非常便于安装和维护,因此在实际三维轮廓测量中被广泛使用。

可以说,结构光是目前体感摄像头测量方法中的最优方案,华捷艾米(微信公众号:IMI_NANJING作为一家有着完全自主知识产权、提供体感技术全套解决方案的科技公司,一直致力于走在技术的最前沿,我们将坚持不断地研发新技术、新方法,完善我们的IMI体感摄像头,以便让消费者得到最好的体感体验。