【sensor】镜头评价指标及测试方法(三)--------测量原理及3D相机调查

本文深入探讨了3D相机的工作原理,包括结构光和飞行时间法两种主要测量方式。介绍了Intel RealSense、Carnegie Robotics等品牌的双目相机,以及基于结构光和ToF技术的3D相机产品,为读者提供了全面的3D成像技术概览。

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【sensor】镜头评价指标及测试方法(一)
【sensor】镜头评价指标及测试方法(二)—畸变与分辨率
【sensor】镜头评价指标及测试方法(三)--------测量原理及3D相机调查
【sensor】镜头评价指标及测试方法【四】————手机摄像头调查
【sensor】激光雷达dToF(五)

1.测量原理:

 1.1、通过红外结构光(Structured Light)来测量像素距离,如Kinect1、Project Tango1、Intel Realsense等;
通过近红外激光器,将具有一定结构特征的光(比如离散光斑、条纹光、编码结构光等)投射到物体上,再由专门的红外摄像头进行采集。然后通过返回的结构光图案,计算物体与自身的距离。

1.2、通过飞行时间法(TOF)原理来测量像素距离,如Kinect2、TOF传感器等。
通过发射脉冲光到被观测物体上,然后接收从物体反射回去的脉冲光,通过发送到返回的光束飞行(往返)时间来计算被测物体离相机的距离。分为光脉冲调制和连续波调制。

2. 3D相机调查

  • 2.1双目相机:

Intel系列:https://store.intelrealsense.com/(D415,D435,D435i  T265)

Carnegie Robotics:   Bitbucket

NERIAN sceneScan:SceneScan Stereo Vision Sensor – Allied Vision Technologies: Nerian

DUO MC - DUO Docs

Blaxtair, spécialiste de l'intelligence artificielle et de la vision embarquée dans l'industrie

Roboception - 3D 实时计算机视觉

Roboception rc_visard 3D传感器,更细致独特 - 普象网

  • 2.2结构光

  • 2.3 ToF

官网第二代产品:ASUS 华硕官网 - 追寻无与伦比

kinect使用介绍:
https://wenku.baidu.com/view/cd21be3149d7c1c708a1284ac850ad02de8007cd.htmlhttps://www.baslerweb.com/en/products/cameras/3d-cameras/

参考网址:

【1】3D Camera Survey — ROS-Industrial

【2】3D Camera Survey — ROS-Industrial

【3】【深度相机系列四】深度相机原理揭秘--结构光(iPhone X 齐刘海原理)_苹果x手机相机结构组合-优快云博客

【4】【深度相机系列二】深度相机原理揭秘--飞行时间(TOF)_深度相机成像原理图-优快云博客

### MV-CH250-90GC 镜头选型指南和技术参数 #### 一、镜头基本信息 MV-CH250-90GC 是一款工业级相机,通常搭配远心镜头 WTL260-0154X20 使用。该款相机的像元尺寸为 2.5 µm × 2.5 µm[^1]。对于镜头的选择,需考虑以下几个关键因素:放大倍数、物距以及成像质量。 #### 二、技术参数详解 以下是针对 MV-CH250-90GC 的镜头选型建议及其相关技术参数: 1. **像元尺寸匹配** - 相机的像元尺寸决定了镜头分辨率需求。由于 MV-CH250-90GC 的像元尺寸较小 (2.5 µm),推荐选用高解析力的镜头以确保图像清晰度[^1]。 2. **镜头放大倍数** - 根据引用中的描述,WTL260-0154X20 镜头具有固定的放大倍数 0.154 倍。这意味着物体的实际大小会被缩小至约 1/6.5 后投射到传感器上[^1]。 3. **工作距离(WD)** - 镜头的工作距离定义为从镜头前端到被测物体表面的距离。WTL260-0154X20 的标准物距约为 260 mm,适用于固定场景下的测量应用[^1]。 4. **景深范围** - 对于精密检测任务而言,镜头的景深是一个重要指标。远心镜头因其独特的光学设计,在特定范围内能够保持较高的成像精度和一致性。 5. **畸变控制** - 远心镜头的一个显著优势在于其极低的畸变率 (< 0.1%),这使得它非常适合用于需要高度几何精确性的应用场景[^1]。 6. **接口类型** - 在实际部署过程中还需注意镜头相机之间的物理连接方式。常见的工业相机镜头接口包括 C-Mount 和 F-Mount 等形式。具体到 MV-CH250-90GC 上,则应确认所配镜头支持相应的安装规格[^2]。 7. **环境适应能力** - 考虑到工业现场可能存在灰尘、振动或其他干扰源的影响,选择具备良好防护等级并经过严格测试验证的产品尤为重要。 8. **其他附加功能** - 如果项目中有特殊光照条件或者多波段采集的要求,则可能还需要额外配置滤光片或者其他辅助装置来优化最终效果。 #### 、代码示例——计算视野宽度 下面提供了一段 Python 代码用来估算给定条件下系统的水平视场宽度: ```python def calculate_field_of_view(sensor_width_um, magnification): """ 计算基于传感器宽度和放大倍数的有效视场 参数: sensor_width_um (float): 传感器宽度(微米单位) magnification (float): 镜头放大倍数 返回值: float: 实际视场宽度(mm 单位) """ field_of_view_mm = sensor_width_um * magnification / 1e3 return abs(field_of_view_mm) # 示例数据输入 sensor_width_um = 25 # 微米级别像素尺寸乘以总列数得到整个感光区域宽幅 magnification = 0.154 # 所述型号镜头自带比例因子 fov_result = calculate_field_of_view(sensor_width_um=sensor_width_um, magnification=magnification) print(f"预计FOV={fov_result:.2f}mm") ```
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