3D結構光(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建3D的人臉模型，獲取深度信息現在有三種主要的方法：

• 3D結構光（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結構光和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結構光（Structured Light）

結構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），結構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。

現在用的Kinect camera就是用了結構光獲取的深度信息。

2.TOF（Time of Flight）

字面意思飛行時間，那么是什么的飛行時間呢？其實就是激光發射器發出的光從發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對比表格：

深度信息獲取方式3D結構光TOFRGB雙目

工作原理	投影已知編碼圖案光源的方法來實現快速魯棒的匹配特征點	通過計算發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	較遠，一般100米內	一般只能測量近距離的距離，一般2米內
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

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的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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