3D結(jié)構(gòu)光(Structured Light)和TOF(Time of Flight)簡介與對比

看到最近人臉識別有替代指紋識別的趨勢，人臉識別若用傳統(tǒng)的2D圖像來識別人臉，沒有太大的價值，誰手里有一張手機主人的照片就能解鎖手機以及信用支付了。所以這就需要用到深度信息來構(gòu)建3D的人臉模型，獲取深度信息現(xiàn)在有三種主要的方法：

• 3D結(jié)構(gòu)光（Structured Light）—主動式測距
• TOF（Time of Flight) —主動式測距
• RGB雙目 —被動式測距

在這里只想重點說說3D結(jié)構(gòu)光和TOF，RGB雙目就是利用兩個RGB攝像機的拍攝的圖像進行特征點匹配，通過三角測量計算出來的深度。

1.3D結(jié)構(gòu)光（Structured Light）

結(jié)構(gòu)光的提出也是為了解決RGB雙目的存在的問題（如，RGB雙目很依賴圖像的特征、受光照、紋理等影響），結(jié)構(gòu)光法不依賴圖像中物體的顏色和紋理，采用主動投影已知圖案的方法來實現(xiàn)快速魯棒的匹配特征點。如下圖所示，投射器投射的是帶有已知編碼圖案的光源。

現(xiàn)在用的Kinect camera就是用了結(jié)構(gòu)光獲取的深度信息。

2.TOF（Time of Flight）

字面意思飛行時間，那么是什么的飛行時間呢？其實就是激光發(fā)射器發(fā)出的光從發(fā)射出去的瞬間到碰到物體反射回到接收器接收的瞬間，這么一段光的飛行時間，因為已知光速和調(diào)制光的波長，通過距離計算公式就可以知道物體表面各個點的深度信息。

Summary

信息匯總一下，三種獲取深度信息方法的參數(shù)對比表格：

深度信息獲取方式3D結(jié)構(gòu)光TOFRGB雙目

工作原理	投影已知編碼圖案光源的方法來實現(xiàn)快速魯棒的匹配特征點	通過計算發(fā)射光的飛行時間來測距	通過兩張RGB圖像上特征點匹配方法，再通過三角測量計算深度
測距方式	主動	主動	被動
精度	近距離精度可達到0.01mm-1mm	最高可達厘米級	近距離可達毫米極
測量范圍	一般十米內(nèi)	較遠，一般100米內(nèi)	一般只能測量近距離的距離，一般2米內(nèi)
影響因素	不受光照和物體表面紋理影響，但受反光影響	不受光照和物體表面紋理影響，但受多重反光影響	受光照、物體表面紋理影響
戶外性能	受影響	影響較小	無影響

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的言简意赅介绍和对比3D结构光与TOF的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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