三维制图技术

OFH在这方面拥有广泛的专业知识三维映射，距离测量，并致力于激光雷达、立体成像、飞行时间、计算摄影、光编码、结构化照明和许多其他方法。我们的客户已售出数百万台，是机器人视觉领域的全球领导者。

下面，我们描述了OFH开发的一种新方法，并在美国申请号14/256085中进行了描述。此方法使用模式放映机以及设置在图像传感器前面以生成深度图的像散透镜。

技术概述

1. 投射圆形光斑（通过激光透镜阵列或光栅）

2. 像散点收集在图像传感器上

3. 使用各种方法（霍夫变换、边界定义）对图像进行解码

4. 由光斑长短轴之比确定的距离

主要好处

1. 该方法对多径干扰不敏感

2. 对对象反射/散射的变化或场景中环境光的变化不太敏感。这是因为该方法依赖于光斑形状（而不是光斑强度）的变化来确定距离

3. 对于某些应用，系统可在无投影模式的情况下使用

4. 系统可以非常小；实际上，当投影轴和采集路径相邻时，性能更好

概念

通过向图像采集物镜添加像散，点扩展函数（PSF）的形状取决于到物体的距离：椭圆PSF的偏心率ε随到物体的距离而变化。

使用主动测距仪进行概念验证

后天模式

光斑图案形状取决于距离

多径误差

1. 多径误差是基于TOF的测距仪的一个特征，是由以一定角度放置的物体表面的不必要反射引起的。

2. 我们提出的解决方案属于基于图像分析的“离焦深度”测距方法，而不是基于TOF系统中使用的光相移分析。

3. 当表面之间的角度为90°时，多程误差最为明显，因为返回的光正好朝相反的方向移动。我们已经通过两个表面（光面纸涂层纸盒）测试了这种最坏情况，这两个表面以90°的角度放置（请参见下一张幻灯片上一行图片）。

4. 显示相同平面物体表面但垂直于系统光轴的照片，以供比较（底行）。

精度和射程

1. 像散附件可以根据所需的距离测量范围、距离测量（纵向）精度、工作波长和投影图案几何结构进行优化。

2. 距离贴图的横向分辨率取决于投影的点的数量。

3. 分辨率、精度和重复性受传感器质量和成像透镜质量的影响。

替代方法-被动布局

被动布局意味着系统不使用结构化照明。在下图中，测试目标具有网格图案，以更好地显示像散效果。从相机到目标的距离为左：1.2米，中：2.70米，右：0,50米。

像散效应被动布局

优势：

1. 对整个场景中的照明变化的灵敏度较低。

2. 对场景不同颜色的敏感度较低。

3. 易于适应现成镜头和/或待识别距离范围的特定要求。

缺点

1. 这一原理无法解决所谓的“白墙”问题：被测物体需要具有光学可分辨特征的表面

2. 被动布局的这些缺点可以通过更新图像处理算法来减少，也可以通过添加特殊的结构化模式投影仪来实际消除，即将被动系统转换为主动系统。