時差測距(Time-of-Flight)時差測距(time-of-flight,,或稱'飛時測距')的3D激光掃描儀是一種主動式(active)的掃描儀,,其使用激光光探測目標物。圖中的光達即是一款以時差測距為主要技術(shù)的激光測距儀(laserrangefinder),。此激光測距儀確定儀器到目標物表面距離的方式,,是測定儀器所發(fā)出的激光脈沖往返一趟的時間換算而得。即儀器發(fā)射一個激光光脈沖,,激光光打到物體表面后反射,,再由儀器內(nèi)的探測器接收信號,并記錄時間。由于光速(speedoflight){\displaystylec}為一已知條件,,光信號往返一趟的時間即可換算為信號所行走的距離,,此距離又為儀器到物體表面距離的兩倍,故若令{\displaystylet}為光信號往返一趟的時間,,則光信號行走的距離等于{\displaystyle(c\cdott)/2},。顯而易見的,時差測距式的3D激光掃描儀,,其量測精度受到我們能多準確地量測時間{\displaystylet},,因為大約3.3皮秒(picosecond;微微秒)的時間,,光信號就走了1毫米,。此法之后由Woodham派生出立體光學法。揚州進口高精度反向定位掃描儀產(chǎn)業(yè)
接觸式掃描接觸式三維掃描儀透過實際觸碰物體表面的方式計算深度,,如座標測量機(CMM,CoordinateMeasuringMachine)即典型的接觸式三維掃描儀,。此方法相當精確,常被用于工程制造產(chǎn)業(yè),,然而因其在掃描過程中必須接觸物體,,待測物有遭到探針破壞損毀之可能,因此不適用于高價值對象如古文物,、遺跡等的重建作業(yè),。此外,相較于其他方法接觸式掃描需要較長的時間,,現(xiàn)今**快的座標測量機每秒能完成數(shù)百次測量,,而光學技術(shù)如激光掃描儀運作頻率則高達每秒一萬至五百萬次。非接觸主動式掃描主動式掃描是指將額外的能量投射至物體,,借由能量的反射來計算三維空間信息,。常見的投射能量有一般的可見光、高能光束,、超音波與X射線,。南通進口高精度反向定位掃描儀密度另有三眼視覺(trinocular)與其他使用更多攝影機的延伸方法。
調(diào)變光(ModulatedLighting)調(diào)變光三維掃描儀在時間上連續(xù)性的調(diào)整光線的強弱,,常用的調(diào)變方式是周期性的正弦波,。借由觀察視頻每個像素的亮度變化與光的相位差,即可推算距離深度,。調(diào)變光源可采用激光或投影機,,而激光光能達到極高之精確度,然而這種方法對于噪聲相當敏感,。非接觸被動式掃描被動式掃描儀本身并不發(fā)射任何輻射線(如激光),,而是以測量由待測物表面反射周遭輻射線的方法,,達到預(yù)期的效果。由于環(huán)境中的可見光輻射,,是相當容易獲取并利用的,,大部分這類型的掃描儀以偵測環(huán)境的可見光為主。但相對于可見光的其他輻射線,,如紅外線,,也是能被應(yīng)用于這項用途的。因為大部分情況下,,被動式掃描法并不需要規(guī)格太特殊的硬件支持,,這類被動式產(chǎn)品往往相當便宜。
手持激光(HandholdLaser)手持激光掃描儀透過上述的三角形測距法建構(gòu)出3D圖形:透過手持式設(shè)備,,對待測物發(fā)射出激光光點或線性激光光,。以兩個或兩個以上的偵測器(電耦組件或位置感測組件)測量待測物的表面到手持激光產(chǎn)品的距離,通常還需要借助特定引用點-通常是具黏性,、可反射的貼片-用來當作掃描儀在空間中定位及校準使用,。這些掃描儀獲得的數(shù)據(jù),,會被導(dǎo)入電腦中,,并由軟件轉(zhuǎn)換成3D模型。手持式激光掃描儀,,通常還會綜合被動式掃描(可見光)獲得的數(shù)據(jù)(如待測物的結(jié)構(gòu),、色彩分布),建構(gòu)出更完整的待測物3D模型,。結(jié)構(gòu)光源(StructuredLighting)將一維或二維的圖像投影至被測物上,,根據(jù)圖像的形變情形,判斷被測物的表面形狀,,可以非??斓乃俣冗M行掃描,相對于一次測量一點的探頭,,此種方法可以一次測量多點或大片區(qū)域,,故能用于動態(tài)測量。而激光光能達到極高之精確度,,然而這種方法對于噪聲相當敏感,。
輪廓法此類方法是使用一系列物體的輪廓線條構(gòu)成三維形體。當物體的部分表面無法在輪廓線上展現(xiàn)時,,重建后將丟失三維信息,。常見的方式是將待測物放置于電動轉(zhuǎn)盤上,每次旋轉(zhuǎn)一小角度后拍攝其視頻,,再經(jīng)由視頻處理技巧去除背景并取出輪廓線條,,搜集各角度之輪廓線后即可“刻劃”成三維模型,。用戶輔助另外有些方法在重建過程中需要用戶提供信息,借助人類視覺系統(tǒng)之獨特性能,,輔助完成重建程序,。這些方式都是基于照片攝影原理,針對同個物體拍攝視頻以推算三維信息,。另一種類似的方式是全景重建(panoramicreconstruction),,乃是在定點上拍攝四周視頻使之得以重建場景環(huán)境。乃是在定點上拍攝四周視頻使之得以重建場景環(huán)境,。常州替換高精度反向定位掃描儀施工
此法并不適用于光滑而不近似于朗伯表面(Lambertian surface)的物體,。揚州進口高精度反向定位掃描儀產(chǎn)業(yè)
光信號往返一趟的時間即可換算為信號所行走的距離,此距離又為儀器到物體表面距離的兩倍,,故若令{\displaystylet}為光信號往返一趟的時間,,則光信號行走的距離等于{\displaystyle(c\cdott)/2}。顯而易見的,,時差測距式的3D激光掃描儀,,其量測精度受到我們能多準確地量測時間{\displaystylet},因為大約3.3皮秒(picosecond,;微微秒)的時間,,光信號就走了1毫米。激光測距儀每發(fā)一個激光信號只能測量單一點到儀器的距離,。因此,,掃描儀若要掃描完整的視野(fieldofview),就必須使每個激光信號以不同的角度發(fā)射,。而此款激光測距儀即可透過本身的水平旋轉(zhuǎn)或系統(tǒng)內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)鏡(rotatingmirrors)達成此目的,。旋轉(zhuǎn)鏡由于較輕便、可快速環(huán)轉(zhuǎn)掃描,、且精度較高,,是較廣泛應(yīng)用的方式。典型時差測距式的激光掃描儀,,每秒約可量測10,000到100,000個目標點,。揚州進口高精度反向定位掃描儀產(chǎn)業(yè)
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