奧比中光Astra深度傳感器工作原理

Astra裝置中3D深度感應子產品所使用的技術稱為光編碼技術（Light Coding），這是一種 光學式技術。其本質就是産生一張紅外雷射編碼圖（IRLight Coding lmage），透過紅外線投影機打到空間中，也就是用紅外線發出發射前經過編碼後，肉眼不可見的紅外線斑，打到空間中，使得空間中被加上标記，由于散斑具有高度的随機性，是以空間中任何兩處的散斑都會是不同的圖案。接收器在截取空間中的紅外線影像後，把影像交給orbbec晶片進行計算，算出深度圖。把這個技術放到客廳這樣的場景中，簡單來說就是Astra裝置通過紅外雷射源（IRLight Source）發出有編碼的紅外雷射，這串雷射打到中的場景内的物體上之後，也就是所說的場景被這種不可見的已編碼的紅外雷射給标記過了，而後接收器（一個标準的CMOS感應器）接收到傳回來的紅外雷射，并把接收到的資訊交給Orbbec晶片進行處理，最後把結果傳回給應用程式前台，也就形成了我們所看到的場景深度圖像（Scene Depth Image）。

在Astra裝置中，Orbbec晶片計算場景中不同處的距離所采用的方法涉及一種散斑的概念，所謂散班就是當相幹光從粗糙表面反射或從含有散射物的媒體内部後向散射或透特射時會形成不規則的強度分布，出現随機分布的斑點，這些随機分布的斑點就稱為散斑（LaserSpeckles）。

粗糙表面和媒體中散射子可以看做是由不規則分布的大量面元構成，相幹光照射時，不同的面元對入射相幹光的反射或散射會引起不同的光程差，反射或者散射的光波動在空間相遇時會發生幹涉現象，當數目很多的面元不規則分布時，可以觀察到随機分布的顆粒狀結構的圖案。

散斑這種光學效果還有一個最重要的特點，就是具有高度的随機性，而随着距離的不同會出現不同的圖案，也就是說，在同一空間中任何兩個地方的散斑圖案都不相同。隻要在空間中打開出這樣的光并加以記憶，就等于是在整個空間中做了标記，然後把一個物體放入這個空間中根據物體散斑的變化就可以知道物體的位置。

Astra裝置中所使用的光源标定方法也是根據這樣的原理設計的，每隔一段距離取一個參考平面，把參考平面上的散斑圖案記錄下來，根據比對接收器接收到的散斑圖案，來判斷該散斑點的具體位置。根據Astra裝置中深度感應器的一些裝置原理，再結合實際場景來分析一下Astra裝置的工具情形。以抓取客廳中的人物為例，通過Astra裝置上的IRLight Source向客廳空間發射出已經編碼的紅外線雷射，這些紅外線雷射 打到人的身上，并形成散斑，也就是對人物的位置進行了标定，這些光線經過散射之後被Astra裝置上的感應裝置感覺到，也就是一個标準的CMOS感應器。感應器将感應到的資料，交給Astra裝置中的Orbbec晶片，晶片内部根據這些資料計算出場景中的人物圖像位置，并标定人物 深度位置，生成一張立體的深度圖像，通過USB傳送給PC裝置。

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