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基于编码结构光的三维成像实现与应用
光电3D传感合辑 2020/09/25 19:00:00
课程讲师
王晨 螳螂慧视 产品研发总监

负责大中华区所有产品线的实施与本地化开发工作,并主导由中方团队独立拓展的3D创新项目。王晨先生曾作为高级技术顾问任职于IBM、SAP等世界知名科技公司,拥有超过14年相关高科技研发和IT行业信息化项目经验,并在计算机算法和人工智能领域有深刻的认识和技术积累,先后开发了基于人工智能的反诈骗系统、老年痴呆患者筛查系统等,在计算机算法领域有着多年的实战经验。

王晨
螳螂慧视 产品研发总监

负责大中华区所有产品线的实施与本地化开发工作,并主导由中方团队独立拓展的3D创新项目。王晨先生曾作为高级技术顾问任职于IBM、SAP等世界知名科技公司,拥有超过14年相关高科技研发和IT行业信息化项目经验,并在计算机算法和人工智能领域有深刻的认识和技术积累,先后开发了基于人工智能的反诈骗系统、老年痴呆患者筛查系统等,在计算机算法领域有着多年的实战经验。

课程提纲
  • 结构光三维成像原理
  • 编码结构光的主流实现方式
  • 编码结构光应用场景实例分享
课程简介

结构光是3D成像技术主流实现路径之一,其基本原理是将已知的结构化图案投影到被观测物体上,这些结构化图案会因为物体的几何形状和拍摄距离而发生相应的形变。红外摄像头从另一个角度进行观察,通过分析观测图案与原始图案之间发生的形变,从而得到图案上各像素的视差,再根据相机的内外参恢复出深度信息。

标定和匹配是构建结构光3D视觉系统必须解决的两个重要问题,标定是为了确定结构光相机系统的结构参数,而匹配则是为了确定投影图案与编码图案对应点的关系。根据编码方式的不同,主要分为直接编码、时间编码和空间编码三种方式。

直接编码分为直接灰度编码和直接彩色编码。直接灰度编码根据图像灰度的不同形成编码,每一个灰度级别对应一个码字;直接彩色编码则使用许多不同的颜色形成编码图案,每一种颜色对应一个码字,为了提高投影图案的分辨率,需要利用较多颜色。由于直接编码法对每个像素都进行了编码,在理论上可以达到较高的分辨率,但是容易受环境噪声影响,测量精度较低;

时间编码是将多幅不同的编码图案先后投射到物体表面上,形成图案序列以获得编码值,从而得到3D信息,易于实现、空间分辨率高、3D测量精度高,但由于需要投影多幅图案,因而比较适合静态场景,不适用于动态场景;

空间编码是将一幅具有特定空间分布特征的编码图案投射到物体表面上,利用投影图案中每个点和其相邻点的关系进行编码,一般只需要单帧投影图案,因此可以较好地处理动态扫描问题,比较适合动态场景。正是因为结构光使用了这些编码方法进行特征点的匹配,不需要利用被测物体本身的特征点,因此可以提供更好的匹配结果。

不同的编码方式由于原理不同,适用场景也不尽相同,开发者需要在实际应用开发中,结合具体的场景和需求来选择对应的编码方式。

9月25日晚7点,光电3D传感合辑第3讲将开讲,由螳螂慧视产品研发总监王晨主讲,主题为《基于编码结构光的三维成像实现与应用》。

王晨老师将从结构光三维成像与你,编码结构光主流实现方式及差异,及螳螂慧视独创的掩膜编码结构光技术,并结合实际应用为我们带来系统讲解。

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