超表面赋能结构光三维重建 | 实现超大视场高精度实时重建

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原文标题：“Super-Large Field-of-View, High-Accurate and Real-Time 3D Scene Reconstruction Based on Metasurface-Enabled Structured Light”

第一作者：Zhengren Zhan

通讯作者：Zhengren Zhan

三维场景重建主流技术对比分析

光学技术在传感探测领域中具有核心地位，而三维场景重建（即构建真实空间数字模型）的实现主要依赖三类技术，各技术的原理与局限如下：

1.纯视觉技术：通过摄像机采集目标场景的多视角图像，利用图像与现实空间的几何关系提取深度值，再经特征匹配与点云拼接获取全场景三维信息。但其短板在于摄像机对光照条件敏感，易导致深度信息精度不足。

2.激光雷达（LIDAR）技术：通过测量激光脉冲的发射 - 接收时间间隔，计算目标的距离、角度等参数。该技术需依赖复杂的系统结构，此前文献中已提及超表面在激光雷达系统中的应用可实现体积缩减。

3.结构光技术：伴随衍射光学的发展，该技术可无需机械扫描直接在空间生成随机点阵，有效弥补纯视觉与激光雷达的技术短板。但当前结构光技术仍面临系统厚度大、视场角小的关键问题。