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一、深度相机介绍随着机器视觉和人工智能等技术的飞速发展，场景建模、物体识别、环境识别等技术应用越来越广泛。 与传统2D摄像机不同，深度摄像机可以通过拍摄空间获得景深信息，获得目标3D信息，建立3D模型，这也是与普通摄像机最大的区别。 错误区分，深度照相机包括3D结构光、TOF和双目RGB照相机。
1、3D构造光构造光的提出也是为了解决RGB双目摄像机的问题(例如，RGB双目高度依赖于图像的特征，受到照明、纹理、环境等的影响)，构造光方法与图像中物体的颜色和纹理无关，积极地投影已知图案如下图所示，投影仪投影了具有已知代码模式的光源。
从光源本身理解什么是结构光：具有一定的结构。 而且，我们自己知道光源的这个结构。
结构光三维视觉基于光学三角测量原理。 光学发射器将一定图案的结构光透射到物体表面，在表面形成根据被测物体表面形状调制的条形三维图像。 该三维图像由位于其他位置的摄像机检测，得到光棒的二维失真图像。 光棒的扭曲程度取决于光学发射器和相机之间的相对位置和物体表面形状轮廓(高度)。 直观上，沿着线条表示的位移(或偏离)与物体表面的高度成比例，扭结表示平面的变化，不连续表示表面的物理间隙。 在光学发射器和摄像机的相对位置一定的情况下，可以从扭曲的二维条图像坐标中再现物体表面的三维形状轮廓。 由光学投影仪、照相机、计算机系统构成的结构光三维视觉系统。
在此，必须指出，激光三角法(属于结构光原理)根据光学投光器投射的光束模式，将结构光模式分为点结构光模式、线结构光模式、多线结构光模式、面结构光模式、相位法等。
2、TOF悲伤鸡翅，time of flight (飞行时间)实际上是从来自激光发射器的光发射的瞬间到碰到物体并反射再次到达接收机的瞬间的时间。 该时间光的飞行时间已知光速和调制光的波长，可以通过距离计算式得知物体各表面的深度信息。
TOF法根据调制方法，一般分为脉冲调制(Pulsed Modulation )和连续波调制(Continuous Wave Modulation )两种。 如下图所示。
脉冲调制
连续波调制
TOF深度相机要求时间测量的精度，即使采用最高精度的电子部件也很难达到毫米级的精度。 因此，在近距离测量领域，特别是1m范围内，TOF深度照相机的精度与其他深度照相机相比存在较大的差距，限制了其在近距离高精度领域的应用。 但TOF深度摄像机可以通过调节发射脉冲频率来改变摄像机的测量距离，与基于特征匹配原理的TOF深度摄像机不同，TOF深度摄像机的测量误差并不随测量距离的增大而降低，其测量误差在整个测量范围内基本保持不变； TOF深度相机抗干扰能力强。 因此，在无人驾驶等测量距离比较远的情况下，TOF深度照相机具有非常大的优势。
二、双目摄像机的介绍，与人眼一样，可以理解为各种两台摄像机的手机都可以通过该方法获得深度信息，从而获得三维图像。 但是，深度受到两个摄像头之间距离的限制。
1、视差图视差图)通过双目立体视觉观察双眼融合获得的图像，观察其差异，可获得明显的深度感，建立特征之间的对应关系，对应不同图像中相同空间物理点的映射点。 该差异被称为视差图像。
关于视差的理解，请自己体验一下。 将手指头放在远离眼睛的位置，左右眼交替张开或合上，可以发现手指在远离的位置，视觉差也不同，距离越近视差越大。
2、深度贴图说到视差贴图就是深度贴图。 深度贴图也称为距离图像，是以图像收集器到场景中每个点的距离(深度)值作为像素值的图像。
3、点云点云：一束激光照射到物体表面，反射的激光携带方位、距离等信息。 当激光束沿着某种轨迹扫描时，反射的激光光斑信息在扫描的同时被记录下来，非常仔细的扫描就可以得到大量的激光光斑，因此可以形成激光光斑云。 深度图与点云的区别，深度图像可以经过坐标变换作为点云数据计算； 具有规则和必要信息的点云数据可以逆算为深度图像。 两者在一定条件下可以相互转化。
双目立体视觉用三角法原理进行三维信息的获取，即两台摄像机的图像平面与被测物体之间构成一个三角形。 通过了解两摄像机之间的位置关系和物体在左右图像中的坐标，可以得到两摄像机共同视场内物体的三维尺寸和空间物体特征点的三维坐标。 所以双目视觉系统一般由两个摄像头组成。
深度和视差成反比。 请参照下图
三、关于三种深度相机的优劣1、参数的比较
2、分辨率、帧率、软件复杂度、功耗比较分辨率
很难提高TOF方式的深度贴图的分辨率，一般达不到VGA(640x480 )的分辨率。 例如Kinect2的TOF方案的深度图分辨率只有512x424。 TOF方案受物理器件的限制，分辨率很难接近VGA，即使可能也会与功耗呈指数级增长。 结构光分辨率在较近的使用范围内，结构光方式的分辨率将大大高于TOF方式。 例如，现有的结构光方案的深度图最高可以达到1080p左右
辨率了。帧率帧率的话，TOF方案可以达到非常高的帧率，差不多上百fps吧。结构光方案帧率会低点，典型的是30fps，不过这也基本够用了。软件复杂度
结构光因为需要对编码的结构光进行解码，所以复杂度要比直接测距的TOF高一些。功耗
TOF是激光全面照射，而结构光是只照射其中局部区域，比如PrimeSense的伪随机散斑图案，只覆盖了不到十分之一的空间。另外，TOF发射的是高频调制脉冲，而结构光投射图案并不需要高频调制，所以结构光的功耗要比TOF低很多。还是以伪随机散斑结构光为例，结构光方案功耗只有TOF的十分之一不到吧。下面是三种方案在分辨率，帧率，软件复杂度和功耗方面的对比结果。