版本：V1.0

在这份文档中，，，，，，，我们探求光学滤光片在3D相机中的使用。。。。。。。其中蕴含分歧滤光片的光谱曲线，，，，，，，以及对相机成像机能的作用。。。。。。。

1、介绍

由于立体深度相机机能的良好与输入双目图像直接有关，，，，，，，因而在某些特殊场景下，，，，，，，使用额表的光学器件来提升图像的成效，，，，，，，以达到深度图像机能提升。。。。。。。在本文档中，，，，，，，重要介绍光学元件中的滤光片器件。。。。。。。

2、什么是光学滤光片

光学滤光片是一种用于选择性地透过或反对特定波长光线的光学元件。。。。。。。它们通常由特定资料造成或表表镀膜实现，，，，，，，拥有特定的光学机能，，，，，，，用于在光学系统中节造光的传布个性。。。。。。。在双目立体深度相机中，，，，，，，通过在最表侧，，，，，，，搁置特殊波段的滤光片，，，，，，，选择性的透过或反对特定波长领域的光线，，，，，，，提升成像机能。。。。。。。

3、滤光片的类型

常见的滤光片类型蕴含：

3.1 中性密度滤光片，，，，，，，其作用是削减入射光强度。。。。。。。这种滤光作用长短选择性的，，，，，，，即对分歧波长光线削减的能力是一样的，，，，，，，从而使透射光的光强降低，，，，，，，对物体光线的光谱散布不产生任何影响。。。。。。。在摄影领域通常用于预防在高动态领域图像的鼓和；；；；；；在激光领域通常用于对激光功率的节造。。。。。。。

3.2 宽带滤光片，，，，，，，能对复色光分离出某一波段的光而截止划定波段光的滤光片。。。。。。。其中分为短波通滤光片、宽带通滤光片及长波通滤光片，，，，，，，针对感兴致的波长领域，，，，，，，选择分歧带通的滤光片达到进展的光谱散布。。。。。。。下图是分歧类型带通滤光片的光谱散布曲线。。。。。。。

a. 宽带通滤光片：选定特定波段通过，，，，，，，通带以表截止，，，，，，，光谱曲线如图1。。。。。。。

图1 宽带通滤光片光谱曲线

b. 短波通型(又叫低波通)：短于选定波长的光通过，，，，，，，长于该波长的光截止。。。。。。。常见的有可见光通滤光片，，，，，，，如图2所示。。。。。。。

图2 可见光通滤光片光谱曲线

c. 长波通型(又叫高波通)：长于选定波长的光通过，，，，，，，短于该波长的光截止。。。。。。。常用的有可见光截止的IR Pass滤光片，，，，，，，如图3所示。。。。。。。

图3 IR pass滤光片光谱曲线

3.3 陷波滤光片，，，，，，，仅反对某一特定波段的光，，，，，，，性质上是带通滤光片的背面。。。。。。。常用于解除特定波长的光，，，，，，，在荧鲜明微成像等科学利用中起着沉要作用。。。。。。。

3.4 偏振滤光片，，，，，，，用于调节入射光偏振态的光学器件，，，，，，，常见的偏振光有线偏振光、圆偏振光及椭圆偏振光等等，，，，，，，多利用于显示成像等领域。。。。。。。

4、双目立体深度相机的挑战

4.1 对环境光敏赣祝。。。。。。双目立体视觉是依赖环境中的天然光采集图像，，，，，，，而左右相机在采集图像时会由于光线的进光量、入射光角度等差距，，，，，，，导致两张图像亮度差距较大，，，，，，，造成算法匹配成效急剧降落。。。。。。。

4.2 单调不足纹理场景成效较差。。。。。。。在双目立体视觉是凭据视觉特点进行图像匹配，，，，，，，所以对于不足视觉特点的场景，，，，，，，如天空、白墙等会呈显欹配难题，，，，，，，导致匹配误差较大甚至匹配失败。。。。。。。通过增长激光散斑投影来提凹凸纹理场景的特点，，，，，，，但在某些特殊情况下，，，，，，，环境光会把激光散斑对比度降低，，，，，，，甚至覆没激光散斑的灰度信息。。。。。。。

5、滤光片的使用

5.1 滤除环境光

绝大部门室内场景中的环境光均为可见光，，，，，，，其光谱集中在400nm-600nm波段。。。。。。。在双目立体深度成像时，，，，，，，高亮区域或高反物体味由于环境光亮度过强而推算出谬误深度，，，，，，，通过增长 IR pass滤光片能有效抑造环境光造成的过曝区域，，，，，，，来保障深度推算数据的正确性。。。。。。。图4和图5别离是增长IR pass滤光片前后的对比，，，，，，，通过增长滤光片，，，，，，，黄色标识地位处由谬误深度数据变为正确值。。。。。。。

图4  无IR pass滤光片红表及深度图

图5  带IR pass滤光片红表及深度图

5.2 提升散斑信噪比

双目立体深度相机中激光散斑的信噪比直接影响成像质量，，，，，，，而环境光会给激光散斑带来底噪，，，，，，，造成散斑信噪比差甚至亮度被覆没的问题。。。。。。。通过增长IR pass滤除可见光，，，，，，，能够有效提升散斑信噪比，，，，，，，尤其是针对低纹理场景，，，，，，，可能有效提高图像质量。。。。。。。图6和图7别离是增长IR pass滤光片前后的对比，，，，，，，通过增长滤光片，，，，，，，黄色标识地位处的地面深度数据提升显著。。。。。。。

图6  无IR pass滤光片红表及深度图

图7  带IR pass滤光片红表及深度图