激光散斑成像原理与深度图获取算法研究

"这篇资源是一篇关于激光散斑成像技术的工学硕士论文，作者侯旭阳，指导教师张绍阳，来自长安大学计算机应用技术专业。论文探讨了基于激光散斑的深度图获取算法，旨在提高深度成像的效率和准确性。作者对散斑成像原理、系统构成、散斑光栅以及相关性分析进行了详细研究，并尝试解决国内在该领域与国外技术的差距问题。" 激光散斑成像是一种利用激光照射物体表面产生的随机散斑图案来获取物体深度信息的技术。散斑图案的形成是由于激光与物体表面的不规则性相互作用导致的，这种模式是固定的，不受物体深度变化影响。散斑的大小和间距则与物体与相机的距离有关，距离越远，斑点越大，间距越宽。 在基于激光散斑的深度图获取算法中，如图3.2所示，激光散斑发射器D发出的光线在两个不同的反射面上形成斑点，通过测量这些斑点在成像面上的相对位置，可以推算出反射面与相机之间的距离。利用相似三角形的原理，可以计算出物体的深度信息。例如，如果已知相机焦距f，以及两个反射面1和2与相机的垂直距离L1和L2，通过比较成像面上斑点AB和EF，或CD和GH的间隔，就能计算出相应的深度。 论文中还提到了深度图的重要性和应用，它能够提供每个像素对应的真实世界距离，从而在目标识别、三维重建等领域具有显著优势。当前，国外已有成熟的实时深度成像系统，但国内在这方面仍存在技术差距。因此，作者对激光散斑成像的算法进行了深入探索，以期提升国内在此领域的技术水平。 论文涵盖了散斑图像的自相关性和互相关性的实验分析，这有助于理解散斑图案的空间特性，并可能用于改进深度估计的精度。此外，论文还可能涉及了如何利用这些理论来设计更有效的深度图获取方法，以及可能遇到的技术挑战和解决方案。 这篇论文为理解和优化基于激光散斑的深度图获取提供了理论基础和技术参考，对于推动我国在激光散斑成像技术上的发展具有重要意义。