在托盘中的包装用伪色显示的3D点云

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\ 双目视觉/

双目视觉的工作原理与人眼类似。其3D原理是使用两台2D相机从不同视角拍摄同步的图像，从而获得深度信息。为了计算3D数据，必须知道两台相机之间的相对位置（外部参数）。此外，还需要获得有关每台相机的内部参数信息，例如镜头的光学中心和焦距等，这些信息共同决定了特定于相机的校准值。为了计算深度信息，首先需要校正两个2D相机拍摄的图像，然后使用适配算法在左右图像中搜索相应的像素，最后借助校准值，就可以将场景或物体的深度图像生成为点云。此过程中的最佳工作距离具体取决于两台相机的距离和设置角度，因此会各不相同。

对于结构简单的表面，由于双目视觉方法在两个图像中拍摄到的相应特征不足，因此无法从中计算出三维信息，用户可以通过搭配结构光克服这些限制。

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\ 结构光/

与双目视觉技术不同，结构光技术需要将其中一台相机替换为条纹光投影仪。它会投影具有正弦强度曲线的各种条纹状图案，从而在表面上创建系统已知的人造结构。在表面上投影的条纹变形可用于计算3D信息，并获得更准确的测量结果。

具备结构光功能的芯片在近距离内可实现较高的精度。使用结构光方法时会产生很高的计算负载，它需要逐张采集和分析多个图像，不适用于移动的物体。综上，它仅适用于有限范围内的实时应用，否则需要投入更高的成本。

// 三者优劣势分析 //

典型应用

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\ 典型ToF应用 /

在 工作距离长、测量范围大、高速运作以及系统复杂性低的应用中，ToF技术尤其可以发挥所长，而极高的精度则不是重要的考虑因素。

● 测量物体（体积、形状、位置、方向）

● 工厂自动化：查找、拾取、组装物体；检测损坏的物体或堆垛错误

● 机器人：确定机器人的拾取点；传送带上的抓取任务、箱盒取物、拾取与放置

● 物流：包装、堆垛、打（拆）托盘、打标签、自动驾驶车辆（导航、安全警告）

● 医学：病人的定位和监测

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\ 双目视觉和结构光的典型应用/

双目视觉技术可以提供较高测量精度，而具备结构光功能的相机性能更胜一筹。这些类型的3D相机适用于检测结构较少的平扁表面，或需要实现较高测量精度的应用。

● 确定位置和方向

● 对物体进行高精度测量（体积、形状、位置、方向）

● 机器人：箱盒取物、导航、防撞、装货和卸货服务

● 物流：室内车辆导航、机器的装卸、打（拆）托盘

● 户外：测量和检测树干

● 损坏检测等组件检测

转自：Basler计算机视觉

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