基于結構光和立體成像技術圖像光學分析儀器
能夠以亞納秒時間分辨率探測入射光信號到達時間的圖像傳感器
在許多應用中的重要性與日俱增。其中,TOF 3D相機代表著具有拓
展可能性較大的市場之一,這是由于許多領域都需要采用這種技術
。與標準2D成像儀相比,3D相機所提供的附加信息對于獲取待測場
景真實可信的模型至關重要,這種技術開啟了機器視覺領域的新型
探測方式的先河。工業控制、下一代基于手勢識別的用戶界面、先
進汽車視覺系統等只是3D成像技術在重要領域應用的幾個案例。
TOF相機的工作原理,回顧了到目前為止的主要TOF傳感器結構
對環境光的適應能力和動態范圍增強是下一代3D相機的兩個主
要特征,然而傳統相機需要持續提高分辨率和幀速率,同時需要減
小功耗。在相同的傳感器中增加彩色功能也是十分吸引人一個特征
,而且人們已經首次嘗試了實現這種功能。
TOF技術發展也應該考慮更具有競爭性的技術,比如基于結構
光和立體成像技術。這些系統成功地證明了日趨增長的消費市場能
夠顯著降低系統成本。實際中,提到的系統組成模塊與TOF相機所
需要的系統組成模塊十分相同,即照明光源、定制圖像傳感器和光
學部件。然而,這種系統的較終成本比TOF相機的成本要小一個數
量級。
與TOF技術相比,基于結構光照明和立體成像系統的主要不足
包括:
①由于基線的要求,所以系統尺寸的減小空間有限;
②為了獲取深度信息所需要的運算量大,因而限制了傳感器的
幀速率和較小功耗;
③在一些測量條件下會產生人為誤差。
接下來的3~5年,將會證明TOF技術所具有的潛力是否會出現2
1世紀初CMOS相機那樣的驚人發展速度。