3D线激光成像原理概述
3D相机和2D相机的成像差异在于，3D相机有距离信息。而线激光成像可以理解成众多一维的点形成的线条图像，所以但从相机内部角度来分辨，只能得到2D信息。所以需要引入激光器、相机、待测物体三者之间的空间位置关系，才可能计算得出待测物体的三维信息。
如下图所示，当待测物体高度发生变化时，相机感光芯片上体现出来的就是待测物体成像像素移动。通过这个微小的移动，从而来判断待测物体实际产生的高度差。
3D线激光成像原理示意.png
3D线激光成像计算
- 先通过激光器的安装固定方式，来确定激光发射线束与物体所在平面的法线夹角固定为θ。
- 通过相机的安装固定方式，可以确定相机芯片与检测物体所在平面的夹角为φ；确定相机镜头与检测物体的距离为线段MO。
- 当物体基准面上的点O，成像时对应的芯片上的像元位置是A。
- 当物体上有高度差时，假设为点P，成像时对应的芯片上的像元位置是B。
- 已知像元尺寸大小，也可以通过图像知道两个像素之间间隔的像素数量，也就可以计算出AB的距离。
通过图示可得出△PP'M与△A'BM相似，而且两个三角形为直角三角形。
3D线激光成像原理计算.png
应用与理解
从计算公式可知，如果要计算PO的准确数值，那么MA、OM、AB、角度θ、角度φ，都需要非常精准。如果在实际安装和测量过程中距离和角度不易获得，那也可以通过标定的方式来完成以上数值的计算（AB可以通过图像来实时准确获取）。
如果要客户做到开箱即用，那么可以在实验室环境下，先获知MA的准确数据，然后要求客户安装时候按照MO为某个固定值。由于光源和相机为一体，所以当相机中心和待测物体固定垂直俯视的视角时角度θ、角度φ也就能固定下来，那么就可以直接使用了。尽管如此，还是建议在实际场景使用时先进行标定。
（待续）
