SLAM 三維感測器 點滴

2021-07-07 01:25:12 字數 2218 閱讀 8478

各種感測器,使用範圍與優劣

檢測精度和速度,測量範圍;廣角

應用場合

點雲kinect:有乙個ir light; 兩個cmos: depth image cmos 和 color image cmos

紅外雷射投射器,投射出隨機的雷射散斑,即結構光

與攝像頭的距離不同,所以拍出的位置也不同,計算拍到的圖的斑點和標定的標準圖案在不同位置的位移,根據相機引數等可以求出物體到攝像頭的距離

第一代kinect的最大缺點在於精度很難提高,因為計算斑點位移需要用影象在乙個小範圍區域內來做塊匹配,導致犧牲了畫素級別的細節。凹凸不平的表面、物體邊緣、很細的物體很難檢測準確的深度。比如水杯的把手很難識別,人臉也容易退化成球狀,圓形的物體邊緣也不夠圓滑。tof在一定程度上可以做到逐個pixel的計算,從而擺脫逐個物體,在相同的感測器解析度下有更高的精度

kinect2用的是tof: 重建效果好的,都不會是實時的

是tof,但不是用直接發射光子然後測返回時間,那樣精度太差;現在一般是發射乙個強度隨時間週期變化的正弦訊號,通過發射、接收訊號的相位差來計算,精度高很多

微軟已經和primesense分手

rgb-d攝像頭:又叫深度相機depth camera. 包括kinect,kinect2都算;

常用於室內? 室外光照太強?

pmd公司的tof相機可以抗強光干擾了,因此可以室外使用,廠家是採用了sbi技術,有篇文章具體介紹來著。mesa公司的深度相機還沒解決,只能在室內使用

3d雷射雷達是逐點掃瞄,而tof相機則是同時得到整幅影象的深度資訊

體積小。深度精度在cm級

深度相機之tof初探:

tof相機基本知識:

tof:發出雷射脈衝,測返回時間,精度受量測時間影響,3.3ps;光訊號走了1cm;每次只能測乙個點,所以內部旋轉鏡的掃瞄方式;

三角測距:雷射光點、攝像機、雷射構成乙個三角形

三維掃瞄/重建

接觸式掃瞄:

結構光:把一維或二維影象投影,根據影象的形變來測

雙目用普通攝像頭拍照多次實現3d掃瞄:有很多任務具,123dcatch; pmvs,cmvs;

sfm: structure from motion

雷射雷達: 和 tof、 rgb-d 相機有什麼區別??

目標有相對速度,用都卜勒頻移來測

應該是原理有些不一樣: 雷射雷達發射雷射,光束集中性好,用旋轉來掃過每乙個點,而深度相機發射經過調製的光,同時獲取面上的深度,無需掃瞄

雷射雷達往往能測很遠,而深度相機(depth camera,rgb-d)往往只能測幾公尺或十幾公尺,室內範圍

雷射雷達通常70m,遠一點100m,用公釐波雷達,可以測的更遠

雷射雷達lidar

三角測量法

tof飛行時間法

相位差法

tof深度相機

實際上是採用相位偏移法測量;

tof深度相機相比lidar的tof是 採集速度快,硬體便宜

缺點是噪點很明顯,並且需要標定,並且受外界光和本身主動光的影響。 而且**時間不容易確定

64線雷射雷達

雷射雷達,英文全稱為 light detection and ranging,簡稱lidar,即光探測與測量,是一種集雷射,全球定位系統(gps)和慣性導航系統(ins)三種技術於一身的系統,用於獲得資料並生成精確的dem(數字高程模型)

velodyne hdl-64e lidar,即velodyne公司64線雷射雷達是目前世界上最先進,體積最小,單位能量密度最高,採集資料最豐富的專業雷射感測器。整合了64束雷射發射器和64個雷射接收器。360度的旋轉,最高15hz的轉動頻率,每週4000個點的採集頻率,讓64e lidar雷射雷達當之無愧的成為當今世界不予倫比的雷射雷達王者。

車載雷射雷達:車載雷射雷達又稱車載三維雷射掃瞄器,是一種移動型三維雷射掃瞄系統,是目前城市建模的最有效的工具之一

雷射雷達,在雨天、霧天也不行,只能用公釐波雷達,而公釐波雷達,單線的乙個也要10w。

這類雷達應用叫做自動巡航控制,已經用在中高檔汽車上

公釐波雷達 歐洲77ghz,日本60ghz,美國24ghz;

889067雷射雷達介紹.pdf

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