无基线结构光3D成像使用一个 metasurface 双螺旋点投影仪
Zicheng Shen1, Yibo Ni1, Yuanmu Yang1
1State Key Laboratory of Precision Measurement Technology and Instruments, Department of Precision Instrument, Tsinghua University, Beijing 100084, China.
Nanophotonics (Berlin, Germany)
|April 28, 2025
概括
这项研究引入了一种新的无基线结构光3D成像系统. 它克服了现有方法在各种场景中准确的3D点云采集的局限性.
科学领域:
- 光学和光子学 在光学和光子学.
- 计算机视觉 计算机视觉
- 计量学 计量学 计量学
背景情况:
- 结构光3D成像通常需要很长的基线长度,限制其在狭窄的空间中的使用.
- 被动3D成像方法在没有纹理的场景中扎.
- 现有的3D成像技术在空间限制和场景纹理方面存在局限性.
研究的目的:
- 开发一个没有基线的结构光3D成像系统.
- 结合结构光和深度依赖的点传播函数 (PSF) 的优势.
- 为了在空间有限和无纹理的环境中实现准确的3D成像.
主要方法:
- 一个超表面被设计为投射一个结构化的点阵列.
- 深度信息被编码在每个投射点的双螺旋模式中.
- 一个快速的算法被用于3D点云采集.
主要成果:
- 使用拟议的系统,证明了准确的3D点云采集.
- 成功拍摄了现实世界的场景,包括多个纸板盒和一个人脸.
- 该系统通过地表生成的模式有效地编码深度信息.
结论:
- 开发的无基线结构光系统整合了现有方法的优势.
- 这种技术提供了准确的3D成像,没有长时间的基线要求.
- 潜在的应用包括消费电子和精密计量学.
