3D-Kamera

3D-Kamera
Beispiel eines Bildes mit Entfernungsinformationen einer 3D-Kamera

3D-Kameras sind Kamerasysteme, die die bildliche Darstellung von Entfernungen einer ganzen Szene erlauben. Dies im Gegensatz zu normalen Analog- oder Digitalkameras, die Graustufen oder Farbwerte der Objekte darstellen, zu Temperaturkameras (Darstellung von Oberflächentemperaturen) oder Falschfarbenkameras (z. B. Infrarotkameras, Spektralkameras).

3D-Kameras werden zum einen dazu verwendet, dem Betrachter einen räumlichen Eindruck zu vermitteln (vor allem Stereosysteme), zum anderen werden sie in der Technik für die Vermessung oder Steuerung/Automation gebraucht. Verschiedene Systeme können eine 3D-Abbildung ihrer Umgebung erreichen:

  • Stereokameras: Hierbei wird die Umgebung mit zwei Kameras zeitgleich aufgenommen. Der Abstand der Kameraobjektive entspricht üblicherweise dem menschlichen Augenabstand. Das resultierende Bildpaar wird den Augen des Betrachters getrennt vorgelegt, wodurch ein räumlicher Eindruck entsteht. Die Bilder können auch in einem Rechner verarbeitet werden und so die Distanz zu Objekten gemessen werden.
  • Triangulationssysteme bei denen eine Lichtquelle ein definiertes Muster auf das Objekt abbildet. Eine Kamera nimmt dieses Muster aus einem anderen Blickwinkel auf und berechnet aus der Verzerrung die Distanz.
  • TOF-Kameras welche über Laufzeitmessung des Lichtes auf die Distanz zurück schließen. Ein Beispiel einer ToF Kamera ist der PMD-Sensor.
  • Interferometrie: Diese Systeme arbeiten mit Interferenzen zwischen einem Mess- und Objektstrahl. Durch die sehr kurzen Wellenlängen sind mit diesen Systemen die kleinsten Distanzauflösungen erreichbar.

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