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结构光技术原理与分类
资料介绍
结构光技术是一种通过主动投射特定模式的光信号到物体表面，再利用传感器捕捉反射光图案，进而计算物体三维形貌的光学测量技术。该技术融合了光学、计算机视觉、数学建模等多学科知识，具有非接触、高精度、实时性强等特点，已广泛应用于消费电子、工业检测、医疗诊断等多个领域。
一、技术原理
1.1 基本工作流程
结构光系统通常由光源投射模块、图像采集模块和数据处理模块三部分组成，具体流程如下：
· 图案投射：光源模块向目标物体表面投射预先设计的结构化图案，如条纹、棋盘格、散斑等。常用光源包括激光、LED等，其中激光具有高相干性，适用于高精度场景；LED则成本较低，适合大规模应用。
· 图像采集：通过相机（单目或双目）捕捉物体表面反射的变形图案。当图案投射到三维物体表面时，会因物体的高度差异产生几何形变，这种形变包含了物体表面的深度信息。
· 三维重建：利用三角测量原理或相位计算方法，对比原始图案与变形图案的差异，通过算法解算物体表面各点的三维坐标。例如，条纹投影技术通过分析条纹的偏移量计算深度，而散斑技术则基于特征点匹配实现三维建模。
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