目前常見的高精度主動式重建算法，主要分為：ToF激光雷達、三維結構光（散斑、線、面）、相位偏折術、白光干涉儀、共聚焦等算法。在調研了一圈之后，我發現：

ToF激光雷達：由于光的傳播速度很快，所以分辨率較低，很難做到μm級，SLAM導航里用的比較多。

3D結構光：投影編碼圖案、解碼圖案（可以是散斑、線、或者面），再利用雙目相機拍照，利用三角法進行重建，精度可以做到1-100μm，工業上用的比較多，主要測量漫反射物體。

相位偏折術：該技術比較前沿，主要測量鏡面反射物體，通過屏幕投影圖案，相機拍照，計算物體表面的梯度，再進行梯度積分，獲取物體型面，可以達到100納米級。

白光干涉儀：相移干涉法使用特定波長范圍內的光源來確認目標面反射光和參考面反射光之間的光干涉，需要復雜的精密儀器，適用于小視場、高精度的場景，可以達到亞納米級別。

共聚焦原理：距離不同，物體成像清晰程度不同，通過累積不同焦平面的圖像序列，計算物體表面形狀。視場同樣較小，精度稍遜于白光干涉儀，但勝在能夠提供全彩圖像。

上面提到的相位偏折術，到底是什么樣的一種重建技術呢？

Elon Musk曾表示，"在實現全自動駕駛的過程中，三維重建技術是不可或缺的一環。" Facebook的創始人Mark Zuckerberg也指出，"元宇宙時代的來臨將更加依賴于高度精細的三維空間表達。" 這些業界巨擘的言論無疑為三維重建的未來發展注入了強大動力。

三維重建目前是最為炙手可熱的領域。攝影測量或結構光投影技術可以解決漫反射重建問題，但卻無法有效應對鏡面反射物體（如玻璃、積水、反光物體和汽車車身）等的重建挑戰。三維重建領域研究學者Kuosheng Jiang曾說：High brightness and high reflectivity are two significant challenges that remain to be addressed in machine vision inspection.因此，采用相位測量偏折術的方法可以快速而準確地完成對這些高反射物體的三維測量檢測。

相位測量偏折術是檢測和重建光滑、反光表面的理想選擇。它采用一個顯示屏和一個相機就可完成測量：顯示屏上顯示一系列黑白條紋，經過反射鏡反射后發生形變，被相機捕捉。通過對相機拍攝的變形的條紋進行解調，就可以恢復鏡面的三維形貌。基于光反射的機器視覺軟件精確計算物體表面的不平坦區域位置。因此，即使是肉眼無法察覺的微小缺陷，如劃痕、凸起、裂紋、凹陷和氣泡，都可以被準確檢測和定位。

偏折測量術現已經廣泛應用于精密測量、車床加工、三維重建等多個領域放光發熱，是近年來發展非常迅速地一個方向。

審核編輯：黃飛

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