三角测量和结构光
格雷码图案由一连串的条纹组成，这些条纹被照射得很光亮或昏暗并且变得越来越细。使用摄像头跟踪强度变化，可以识别图案并能确定深度范围。相位图像则是投射到物体上的正弦波形式的波形。例如，可以使用数字微镜设备 (Digital Micromirror Device) 来生成图案。波形的相位逐帧移动。通过相位曲线，可以使用摄像头获取深度信息。
无源立体声
采用这种方法时，两个摄像头在某个角度下观察同一物体。通过不同的视角可以确定一个点的距离。很难用两个摄像头识别相同的点。例如，如果观察一个对比度差的表面（如白色墙），则该方法不是最佳方法。
有源立体声
其构造与无源立体声相同。唯一的不同之处在于这里是将一个图案（例如随机分布的点）投射到物体上。这样可以轻松地将两个摄像头的某一点关联起来。
传输时间
采用这种方式时，根据光传递时间确定物体与传感器之间的距离。传感器发出照射到物体上的光脉冲。物体会反射这些光脉冲。根据光脉冲的反射时长确定距离。这样可以确定深度信息，例如物体的结构或距离。
3D 技术对比
| 结构光 | 无源立体声 | 有源立体声 | 传输时间 | |
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| 分辨率 |  |
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| 精度 | |
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| 外来光线 | |
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| 测量速度 |  |
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| 对比度差的物体 | |
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| 障碍物 / 阴影 | |
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分辨率
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结构光
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无源立体声
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有源立体声
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传输时间
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精度
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结构光
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无源立体声
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有源立体声
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传输时间
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外来光线
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结构光
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无源立体声
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有源立体声
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传输时间
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测量速度
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结构光
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无源立体声
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有源立体声
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传输时间
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对比度差的物体
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结构光
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无源立体声
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有源立体声
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传输时间
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障碍物 / 阴影
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结构光
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无源立体声
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有源立体声
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传输时间
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3D 传感器的三维性
3D 传感器将多个图案投射到测量物体上，再通过摄像头将图案拍摄下来。从而以三维方式拍摄物体，并以数字方式将其处理为 3D 点云。这时，物体和 3D 传感器均不移动。由此可以快速且非常精确地采集数据。
1) 高分辨率摄像头
2) 光引擎
3) X、Y = 测量范围
4) Z = 工作范围
3D 物体测量简化了汽车的生产
照明系统：光引擎确保理想的照明效果
照明光源可以是激光器或 LED。激光产生的光具有高度的时间和空间相干性。光谱是窄频带。通过光学系统可将激光产生的光转化为一定的形式。另一种照明方式是使用 LED。与激光器相比，它可产生宽频带光，并且几乎没有相干性。与激光二极管相比，LED 更容易处理并可产生更多波长。可以通过数字光处理（DLP）技术生成任何图案。LED 与 DLP 相结合，可以快速有效地产生不同的图案，使其非常适合结构光的 3D 技术。
拍摄图像：使用强大的 CMOS 技术拍摄完美图像
使用高分辨率摄像头拍摄二维物体。今日，摄像头通常使用基于 CMOS 或 CCD 技术的光敏半导体芯片，其中 CMOS 技术的使用更为频繁。芯片由许多单个单元（像素）组成。现代芯片的像素数达数百万个，因此可对物体进行二维采集。由于 CMOS 技术性能更好，因此用于 3D 传感器。
3D 点云：从应用到最终图像
摄像头记录结构光的模式序列。包含所有图像的数据包称为图像栈。根据每个图案的图片可以确定每个点（像素）的深度信息。由于摄像头具有数百万个像素，并且每个像素可识别灰度，因此可在短时间内生成数百万字节的数据量。可在功能强大的工业 PC 上或用 FPGA 在传感器内部处理数据量。内部计算的优点是速度，而在计算机上计算则更灵活。计算结果为 3D 点云。
集成：从传感器到应用
3D 点云由拍摄的图像计算而得。这可在传感器上完成，也可在工业 PC 上完成。使用制造商的软件开发工具包（SDK）或 GigE Vision 等标准化接口可以轻松集成。
使用单色照明系统
使用单色照明系统可以通过滤光片有效抑制外来光线的干扰影响。还可对照明系统进行优化，以最大程度提高效率和照明强度。
