立体视觉技术和结构光技术的区别

立体视觉技术

立体视觉技术和结构光技术在3D成像领域各有其独特的应用和原理,以下是两者之间的主要区别:

1.基本原理

立体视觉技术:基于视差原理,利用成像设备从不同的位置获取被测物体的两幅图像,通过计算图像对应点间的位置偏差,来获取物体三维几何信息。这种技术通常依赖于双眼单视,即外界物体在双眼视网膜相应部位所形成的像,经过大脑的枕叶视觉中枢的融合中合成完整的、立体的、单一物像。

结构光技术:利用一组由投影仪和摄像头组成的系统结构,通过投影仪投射特定的光信息到物体表面后及背景后,由摄像头采集。根据物体造成的光信号的变化来计算物体的位置和深度等信息,进而复原整个三维空间。结构光技术的基本原理是在激光器外放置一个光栅,激光通过光栅进行投射成像时会发生折射,从而使得激光最终在物体表面上的落点产生位移。

2.应用场景

立体视觉技术:由于不受日光影响以及几乎不受透明屏障影响,广泛应用于机器人视觉、航空测绘、反求工程、军事运用、医学成像和工业检测等领域。然而,由于计算量巨大、算法复杂,对硬件要求较高,以及在某些场景下(如面对墙壁平坦光滑的表面)性能可能会下降,因此尚未被广泛应用于智能手机成像。

结构光技术:具有低能耗、高成像分辨率的优势,能够在安全性上实现较高保证,因此被广泛应用于人脸识别和人脸支付等场景。然而,结构光技术识别距离较短,大约在0.2米到1.2米之间,这将其应用局限在了手机前置摄像,主要用于3D人脸识别屏幕解锁、人脸支付及3D建模等。

3.优缺点

立体视觉技术:优点在于室内室外皆适用,不受日光影响以及几乎不受透明屏障影响;缺点在于计算量巨大、算法复杂,对硬件具有较高要求。

结构光技术:优点在于一次成像即可读取深度信息;缺点在于解析度受光栅宽度与光源波长限制、对衍射光学器件(DOE)要求较高,也同样会受室外可见光红外线较大影响。

立体视觉技术和结构光技术在原理、应用场景和优缺点等方面存在显著区别。选择哪种技术取决于具体的应用需求和环境条件。