全面解读|一文了解3D视觉和2D视觉的区别

 原创 | 文 BFT机器人

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引言

Introduction

3D视觉和2D视觉是计算机视觉领域两个重要的分支,它们在数据处理、视觉感知和应用领域等方面有着显著的差异。下面将从几个方面对3D视觉和2D视觉进行比较。

PART.01

数据表示和处理方式

 2D视觉 

2D视觉处理的对象是平面图像或视频,它只包含了在X和Y轴上的空间信息。每个像素只有两个维度的信息,即颜色值和灰度等级。

 3D视觉 

3D视觉处理的对象是三维立体空间中的物体和场景。它不仅包含了在X和Y轴上的空间信息,还包括在Z轴上的深度信息。通过深度图或点云数据,可以获得更全面的信息,如:物体的形状、大小和位置等更全面的信息。相较于2D视觉,3D视觉可以对物体和场景的理解更加准确和全面。

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PART.02

空间和深度感知能力

 2D视觉 

2D视觉在深度感知方面存在局限性,它主要依靠颜色、形状和纹理等特征来进行物体识别和监测,无法直接获取物体的深度和立体感。

 3D视觉 

3D视觉具有更强的空间和深度感知能力,它可以通过深度图或点云数据来获取物体的距离和三维坐标信息。这使得它可以更准确地进行物体的定位、测量和重建。在机器人导航、三维重建等领域有着广泛的应用。

PART.03

应用领域和应用效果
 

 2D视觉 

2D视觉在很多领域有广泛的应用,例如图像识别、人脸识别、目标检测、文字识别等。它的处理速度相对较快,通过分析图像的颜色、形状和纹理等特征,能够高效的实现物体识别,适用于许多实时应用场景。

 3D视觉 

3D视觉的应用范围更广,例如机器人导航、虚拟现实、三维重建等。相较于2D视觉,3D视觉可以提供更精确和真实的场景感知。通过获取物体的深度和立体信息,能够更准确的定位和测量物体以及重建三维场景。然而,由于处理复杂度较高,3D视觉通常需要更强大的计算能力和复杂的算法来实现。

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PART.04

数据获取方式

 2D视觉 

2D视觉数据可以通过普通的图像传感器或摄像头来获取,通过对图像或视频的处理来获取信息。

 3D视觉 

3D视觉数据的获取方式较多样化,可以通过结构光、立体摄像、激光雷达等传感器来获取深度图或点云数据。这些传感器可以提供更多维度的信息,然而,由于成本较高,在实际应用中可能需要更多的资源和投入。但因其可以提供更准确、全面的信息,适用于需要更精准定位的任务。

PART.05

算法和技术

 2D视觉 

在2D视觉领域,常用的算法和技术包括边缘检测、特征提取、图像分割、物体识别等。这些算法主要基于图像的像素信息,通过分析像素之间的关系和特征来实现目标检测、图像分割等任务。

 3D视觉 

在3D视觉领域,常用的算法和技术包括深度估计、点云处理、三维重建、SLAM(Simultaneous Localization and Mapping)等。这些算法主要基于深度图或点云数据进行分析和处理。

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来源:机器视觉网

综上所述,3D视觉和2D视觉在数据表示和处理方式、空间感知能力、应用领域、数据获取方式和算法技术等多个方面存在明显的差异。

2D视觉主要是基于二维图像进行分析和处理,3D视觉则广泛的应用于机器人导航等领域,可以提供更准确、有效的信息。

选择适合的视觉技术取决于具体的应用需求和场景,在某些场景中,2D视觉足够满足需求,而在其他需要更精确的深度感知和定位的场景中,3D视觉更为适用。

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BFT原创

作者:小杨整理:日月

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