结构光D视觉原理分解PPT学习教案.pptx

结构光三维视觉技术是一种在计算机视觉领域中用于获取物体三维信息的方法。该技术主要依赖于结构光投射和对应的图像处理技术，广泛应用于机器人导航、3D扫描、虚拟现实、工业检测等多个领域。 我们要了解三维视觉技术的分类。其中，结构光三维视觉和双目立体视觉是最常见的两种。双目立体视觉依靠两个摄像头捕捉不同视角的图像，通过视差计算物体的深度信息。而结构光三维视觉则属于主动式测量，它通过投射特定的结构化光线到物体表面，再由相机捕获经过物体调制后的光线图像，通过图像处理算法反推出物体的三维信息。 结构光三维视觉系统通常包括三个主要组成部分：结构光投射装置、摄像机和图像采集及处理系统。结构光投射装置负责投射特定的光模式，如点、线、多线或面结构光，这些模式可以编码以提供更多的测量信息。摄像机捕获被物体调制后的光线图像，随后图像处理系统通过解码和三角测量原理进行三维重构。 1. 点结构光模式：激光器发射单个光点，光点在物体上成像，形成二维点。通过三角几何关系可以确定光点在世界坐标系中的空间位置。 2. 线结构光模式：投射一条或多条光束到物体上，光束因物体表面深度变化而产生畸变。通过分析畸变程度可以获取深度信息，这种方法信息量大，实现相对简单。 3. 多线结构光模式：扩展自线结构光，投射多条光带以增加测量效率和覆盖范围，但会增加标定的复杂性。 4. 面结构光模式：使用二维结构光图案一次性覆盖物体表面，实现快速三维轮廓测量。编码结构光是其中的一种方法，通过编码图案的解码来确定深度信息。 5. 相位法：基于相位测量的光栅投影技术，通过光栅条纹的形变和相位变化计算高度信息，这种方法具有高精度但可能需要复杂的解码过程。 结构光三维视觉模型通常是基于解析几何建立的，涉及到复杂的数学公式和三角函数关系，这些模型用于将相机图像上的光点位置转换为实际空间中的三维坐标。 总结来说，结构光三维视觉技术是一种主动式的三维测量方法，通过不同类型的结构光模式结合图像处理技术，能够高效准确地获取物体的三维信息。随着技术的发展，这一领域的研究和应用将持续深化，为各个行业带来更先进的三维感知能力。