原创 | 文 BFT机器人

引言

Introduction

(资料图)

消费级机器视觉所需的芯片种类是什么？根据市场情况来看，目前主流的消费级机器视觉应用包括：扫码识别、生物识别（人形、人脸、手势等）、避障应用、路线规划、3D成像等。在这些应用中，生物识别和3D成像市场近年来尤其火热。为了实现这些应用，其所采用的主流机器视觉方案有三种：结构光、TOF、线激光扫描相机、双目立体成像。

PART.01

TOF（飞行时间）相机

TOF（Time of Flight）直译为飞行时间。它是一种技术，通过光脉冲与相机的快门相位同步发射，利用光脉冲的飞行时间来计算光子的到达时间，从而推断出发射点和物体之间的距离。

优点

TOF技术具有以下优点：帧率高、体积小，精度不会随着距离的增加而发生较大的变化，可以测量较远的距离，如激光雷达能测几百米的距离。

缺点

TOF技术也存在一些缺点，例如近距离下精度较差。

应用

TOF技术主要应用于消费类智能场景中的安全管理、安防、导航制导、制图绘图和人体识别等，在物流方面，TOF技术主要用于体积测量。

PART.02

3D结构光相机

3D结构光相机通常采用特定波长的不可见的红外激光作为光源，它将编码后的光投影到物体上，并通过算法计算返回的编码团的畸变从而获取物体的位置和深度信息。

优点

扫描速度快、精度较高、成本相对较低、体积小、结构稳定性好。

缺点

对反光物体识别效果不好，对外界光的抗干扰能力较弱，相对精度低于线激光相机。

PART.03

线激光扫描相机

通过使用柱面物镜，激光可以被扩散为线激光并投射在目标物表面形成漫反射。反射光在CMOS上成像后，通过检测位置及形状的变化，可以测量位移和形状。

优点

采用高精度的线激光方案，可以实现精准测量和高帧率采集，同时轮廓稳定。测量范围可以根据需要选择，适用于多种应用环境

缺点

量程较低，成本偏高，适合高精度场景的应用。

PART.04

双目立体成像

基于双目立体视觉的深度相机类似人类的双眼，与基于TOF和结构光原理的深度相机不同，它不需要主动投射光源，而是完全依靠拍摄的两张图片（彩色RGB或者灰度图）来计算深度，因此有时候也被称为被动双目深度相机。

优点

1、对相机硬件要求低，成本也低。因为不需要像TOF和结构光那样用到特殊的发射器和接收器，只需使用普通的消费级RGB相机就可以了。

2、室内外都适用。由于直接根据环境光采集图像，因而在室内、室外都能使用。相较之下，TOF和结构光基本上只能在室内使用。

缺点

1、对环境光照特别敏感。

2、不适合用于单调缺乏纹理的场景。

3、计算复杂度高。

4、相机基线限制了测量范围。

//BFT原创作者：小薛

整理：柒柒

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