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相比于双目照相机通过视差计算深度，深度照相机的测距更为主动。它能够主动测量每个像素点的深度。目前，深度照相机按工作原理的不同，可分为两大类，如图3-5所示。
（1）通过结构光原理来测量像素点距离，如Kinect一代、ProjectTango一代、IntelRealSense等。
（2）通过TOF原理测量像素点距离，如Kinect二代中一些现有的TOF传感器等。
图3-5 深度照相机
无论哪种类型，深度照相机都需要向探测目标发射一束光线，光线通常是红外光。在结构光原理中，深度照相机根据返回的结构光计算物体与照相机自身的距离；而在TOF原理中，照相机向目标发射脉冲光，根据发射到返回之间的光束飞行时间确定物体与照相机自身之间的距离。TOF原理与激光传感器十分相似，只不过激光传感器是通过逐点扫描来获取距离的，而TOF照相机则可以获取整个图像的像素点深度，这正是深度照相机的特点。因此，一台深度照相机除包括一台普通的RGB照相机外，至少有一个用于测量深度的发射器和一个接收器，这样的深度照相机便形成了一台RGB-D照相机。图3-6所示为Kinetic照相机，即一台典型的RGB-D照相机，它不仅有RGB照相机，还有用于测量深度的红外线发射器和接收器。
图3-6 Kinetic照相机
在测量深度后，RGB-D照相机一般会按照各照相机的摆放位置自动完成深度与彩色图像像素点之间的配对，输出一一对应的彩色图像和深度图像。可以在同一个图像位置同时读取色彩信息和深度信息，计算像素点的三维照相机坐标，生成点云。对于RGB-D数据，既可以在图像层面进行处理，又可以在点云层面进行处理。RGB-D照相机能够实时测量每个像素点的距离。它使用物理测距方法测量深度，因此避免了纯视觉传感器的问题，在没有光照、快速运动的情况下都可以测量深度。这在某些应用场合是非常有优势的。同时，相对于双目照相机，RGB-D照相机输出帧率较高，更适合运动场景，并且输出的深度比较准确，结合RGB信息，容易实现手势识别、人体姿态估计等应用。
但是，RGB-D照相机会受到外部环境的影响。用红外光测量深度的RGB-D照相机容易受日光或其他传感器发射的红外光干扰，在遇到透射材料、反光表面、黑色物体情况下表现不好，造成深度图像缺失。因此，RGB-D照相机不能在室外场景使用，同时使用多台RGB-D照相机时也会相互干扰。对于透射材质的物体，因为接收不到反射光，所以无法测量这些物体之间点的位置。此外，RGB-D照相机在成本、功耗方面都有一些劣势。因此，考虑到RGB-D照相机测量范围小、易受日光干扰等缺点，RGB-D照相机通常只用于室内场景。