Kinect与TOF、双目、结构光相机比较相机国产、非国产统计参数对比分析

Kinect与TOF、双目、结构光相机比较相机国产、非国产统计参数对比分析

Kinect v1和Kinect v2之间的参数比较

从图中可以看出，Kinect v2的表现比Kinect v1要好得多：首先最令人印象深刻的是分辨率的提高，v2达到了1080p，甚至视野也大大增加了。此外Kinect v2在FOV也有许多杰出方面：如果有人在它前面移动，它总是能精准捕捉；而Kinect v1如果有人在一侧移动太多，它则会出现丢失现象。
Kinect v1的Depth传感器，采用了Light Coding的方式，读取投射的红外线pattern，通过pattern的变形来取得Depth的信息。为此，Depth传感器分为投射红外线pattern的IR Projector（左）和读取的这个的IR Camera（右）。还有Depth传感器中间还搭载了Color Camera。Light Coding是以色列的PrimeSense公司的Depth传感器技术，于2013年被美国苹果公司收购。
Kinect v2的Depth传感器，采用的是Time of Flight(TOF)的方式，通过从投射的红外线反射后返回的时间来取得Depth信息。Depth传感器看不到外观，不过Color Camera旁边是红外线Camera(左)和投射脉冲变调红外线的Porjector（右）。
Kinect v1和Kinect v2的配置比较

Kinect彩色摄像头可用来拍摄视角范围内的彩色视频图像，Kienct v1的分辨率为640×480，Kienct v2的分辨率为1920×1080。Kinect可用来获取用户的深度信息，Kinect v1获取的深度图像的分辨率为320×240，Kinect v2的分辨率为512×424。Kinect v1可检测到的有效范围为0.8~4.0m,Kinect v2可检测到的有效范围为0.5~4.5m,只有用户在有效范围内，Kinect才能检测到用户的存在。骨骼跟踪是Kinect“体感操作”的基础，Kinect可以跟踪到6个用户的位置信息，并且Kinect v1可以实时跟踪2个用户的详细位置信息，包括详细的姿势和骨骼点的三维坐标信息，Kinect v2可以同时跟踪6个用户的骨骼节点。Kinect v1最多可以支持20个骨骼点，Kinect v2最多可支持25个骨骼节点,数据对象类型以骨骼帧的形式提供，每一帧最多可以保存所支持的骨骼点对应的个数。Kinect v1骨骼点如图所示，Kinect v2骨骼点如图所示。

2 各方法对比总结

目前市面上常有的3D相机方案主要有3种：
（1）飞行时间法（Time of flight，TOF）：代表公司微软Kinect2，PMD，SoftKinect，联想Phab，在手机中一般用于3D建模、AR应用，AR测距（华为TOF镜头）。
（2）双目视觉（Stereo Camera）：代表公司Leap Motion，ZED，大疆;
（3）结构光（Structured-light）：代表公司有奥比中光，苹果iPhoneX（Prime Sense），微软Kinect1，英特尔RealSense，Mantis Vision等，在手机（iPhone，华为）中3D结构光主要用于人脸解锁、支付、美颜等场景。
各种方案的测量原理、光源、精度与距离、优缺点、应用领域等如下表所示：