2、被动3D成像技术全解析

被动3D成像技术全解析

1. 被动3D成像简介

被动3D成像系统，也被称为被动3D视觉系统，能够在不向场景投射自身光源或其他电磁辐射源的情况下，恢复3D场景信息。与之相对的主动3D成像系统则有电磁辐射投影子系统，通常在红外或可见光波长区域。

被动3D成像技术的研究已有数十年历史，是众多计算机视觉会议和期刊的核心主题。它源于摄影测量学和计算机视觉领域，计算机视觉应用更依赖快速、自动的技术，有时会牺牲一定的精度。

2. 被动3D成像系统的技术分类

被动3D成像系统的技术主要分为单视图和多视图两种方法，以下是详细介绍：
- 多视图方法
- 立体视觉（Stereo） ：使用两个或更多相机同时拍摄多个图像，以获取场景的不同视角。例如，双目立体视觉使用两个视角，三目立体视觉使用三个视角。如果能确定左右相机中的成像点对应于同一场景点，则可以通过三角测量法确定该场景点的3D位置。但立体3D成像涉及校准、确定左右图像对应关系和密集3D形状重建等多个复杂方面。
- 运动恢复结构（Structure from Motion, SfM） ：使用单个移动相机在不同时间捕捉图像序列。与立体视觉不同，SfM的视角是可变的，图像是顺序捕捉的。对于高帧率捕获的图像序列，可以计算光流来估计运动场，然后从运动场中恢复相机的3D运动和场景结构。
- 单视图方法
- 形状从阴影恢复（Shape from Shading） ：利用灰度图像中的阴影来推断表面形状，基