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上海相裕機(jī)電設(shè)備有限公司
主營(yíng)產(chǎn)品: SAMSON閥門(mén),HYDAC傳感器,賀德克傳感器,HYDAC壓力傳感器,賀德克壓力傳感器 |
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2025-4-15 閱讀(135)
通過(guò)技術(shù)手段獲取物體在三維空間中的形狀、位置、深度等信息,形成立體感知。
通過(guò)主動(dòng)發(fā)射光或信號(hào)探測(cè)物體,計(jì)算深度信息。
常見(jiàn)技術(shù):
結(jié)構(gòu)光(Structured Light)
原理:投射特定圖案(如條紋、網(wǎng)格)到物體表面,因物體形狀導(dǎo)致圖案變形,通過(guò)攝像頭捕捉變形圖案并計(jì)算深度。
設(shè)備:Intel RealSense、蘋(píng)果Face ID。
飛行時(shí)間法(ToF, Time of Flight)
原理:發(fā)射紅外光脈沖,測(cè)量光從發(fā)射到反射回傳感器的時(shí)間,通過(guò)光速計(jì)算距離。
應(yīng)用:無(wú)人機(jī)避障、手機(jī)AR測(cè)距。
激光雷達(dá)(LiDAR)
原理:發(fā)射激光束掃描環(huán)境,通過(guò)反射信號(hào)生成高精度3D點(diǎn)云。
應(yīng)用:自動(dòng)駕駛、地形測(cè)繪。
依賴(lài)環(huán)境光或自然光,通過(guò)多視角圖像計(jì)算深度。
常見(jiàn)技術(shù):
立體視覺(jué)(Stereo Vision)
原理:模仿人眼雙目視差,用兩個(gè)攝像頭從不同角度拍攝,通過(guò)匹配對(duì)應(yīng)點(diǎn)計(jì)算深度(三角測(cè)量法)。
關(guān)鍵算法:特征點(diǎn)匹配(如SIFT、ORB)、視差圖生成。
應(yīng)用:機(jī)器人導(dǎo)航、3D掃描。
多視圖立體(Multi-View Stereo, MVS)
原理:通過(guò)多個(gè)視角(>2)的圖像重建3D模型,提高精度。
應(yīng)用:攝影測(cè)量、文物數(shù)字化。
運(yùn)動(dòng)恢復(fù)結(jié)構(gòu)(SFM, Structure from Motion)
原理:從單目攝像頭運(yùn)動(dòng)的連續(xù)幀中提取特征點(diǎn),恢復(fù)場(chǎng)景3D結(jié)構(gòu)。
應(yīng)用:無(wú)人機(jī)地圖重建(如Google Earth)。
光度立體法(Photometric Stereo)
原理:固定相機(jī)位置,通過(guò)不同方向的光源照射物體,根據(jù)明暗變化恢復(fù)表面法線(xiàn)。
適用場(chǎng)景:工業(yè)表面缺陷檢測(cè)。
深度學(xué)習(xí)輔助3D重建
原理:使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(如卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)CNN、Transformer)從單張或多張圖像預(yù)測(cè)深度圖(如MiDaS模型)。
優(yōu)勢(shì):無(wú)需復(fù)雜設(shè)備,但依賴(lài)大量數(shù)據(jù)訓(xùn)練。
數(shù)據(jù)采集:通過(guò)傳感器(攝像頭、激光雷達(dá)等)獲取原始數(shù)據(jù)(圖像、點(diǎn)云)。
特征提取與匹配:識(shí)別圖像中的關(guān)鍵點(diǎn)或邊緣(如SIFT、ORB)。
深度計(jì)算:
主動(dòng)式:通過(guò)光信號(hào)時(shí)間/變形計(jì)算。
被動(dòng)式:通過(guò)視差或運(yùn)動(dòng)軌跡計(jì)算。
點(diǎn)云生成與融合:將深度信息轉(zhuǎn)換為3D點(diǎn)云,并融合多幀數(shù)據(jù)。
后處理:去噪、網(wǎng)格化(如泊松重建)、紋理映射。
工業(yè):零件尺寸檢測(cè)、機(jī)器人抓?。˙in Picking)。
消費(fèi)電子:人臉解鎖(iPhone)、AR/VR。
自動(dòng)駕駛:環(huán)境感知、障礙物識(shí)別。
醫(yī)療:手術(shù)導(dǎo)航、器官3D建模。
測(cè)繪:地形重建、建筑BIM。
精度與實(shí)時(shí)性:被動(dòng)式方法在弱光或低紋理場(chǎng)景下效果差。
計(jì)算復(fù)雜度:高分辨率點(diǎn)云需要強(qiáng)大算力(如GPU加速)。
成本:激光雷達(dá)等主動(dòng)式設(shè)備價(jià)格高昂。