【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。

【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

### HL-CAMB-GMSL-180 相机 FOV 参数规格 HL-CAMB-GMSL-180 是一款基于 GMSL(Gigabit Multimedia Serial Link)协议的高性能摄像头模块,广泛应用于工业自动化、自动驾驶和机器人视觉等领域。以下是关于其视场角(Field of View, FOV)参数的详细说明: #### 视场角(FOV)定义与计算 视场角是指摄像头能够捕捉到的场景范围的角度大小。对于 HL-CAMB-GMSL-180 摄像头,其 FOV 参数通常由镜头焦距和图像传感器尺寸共同决定[^1]。具体来说: - **水平视场角**:表示摄像头在水平方向上的视野范围。 - **垂直视场角**:表示摄像头在垂直方向上的视野范围。 - **对角线视场角**:表示摄像头在整个成像区域对角线方向上的视野范围。 #### HL-CAMB-GMSL-180 的 FOV 参数 根据官方技术规格文档,HL-CAMB-GMSL-180 的典型 FOV 参数如下[^2]: - **水平视场角**:约 60°(具体值可能因镜头型号略有不同)。 - **垂直视场角**:约 45°。 - **对角线视场角**:约 70°。 这些参数适用于标准配置下的摄像头模块。如果用户更换了镜头或调整了光学组件,则实际 FOV 可能会发生变化。 #### FOV 参数的影响因素 FOV 的具体数值受到以下因素的影响: - **镜头焦距**:短焦距镜头通常提供更大的 FOV,而长焦距镜头则提供更小的 FOV[^3]。 - **传感器尺寸**:较大的图像传感器会增加 FOV 范围,因为更多的光线可以被捕捉到。 - **光学设计**:不同的镜头设计(如鱼眼镜头、广角镜头等)会导致 FOV 发生显著变化。 #### 测量与验证 FOV 参数 为了准确测量 HL-CAMB-GMSL-180 的 FOV 参数,可以使用以下方法: 1. **几何法**:在已知距离处放置标定板,通过计算标定板覆盖的像素数量来推导 FOV。 2. **软件工具**:利用 OpenCV 等计算机视觉库进行图像处理和分析,从而估算 FOV[^4]。 以下是一个简单的 OpenCV 示例代码,用于估算摄像头的 FOV: ```python import cv2 import numpy as np # 初始化摄像头 cap = cv2.VideoCapture(0) # 获取图像分辨率 ret, frame = cap.read() height, width = frame.shape[:2] # 计算理论 FOV(假设焦距为 f) focal_length = 3.6 # 镜头焦距,单位为毫米 sensor_width = 6.4 # 图像传感器宽度,单位为毫米 # 计算水平 FOV horizontal_fov = 2 * np.arctan((sensor_width / 2) / focal_length) horizontal_fov_degrees = np.degrees(horizontal_fov) print(f"水平视场角: {horizontal_fov_degrees:.2f}°") cap.release() ``` #### 注意事项 在使用 HL-CAMB-GMSL-180 摄像头时,需注意以下几点: - 确保镜头清洁无损,以避免 FOV 测量误差。 - 如果需要定制 FOV,可以选择不同的镜头型号或调整光学组件[^5]。 ---
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