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淮安進(jìn)口高精度反向定位掃描儀概念設(shè)計(jì)

來源: 發(fā)布時(shí)間:2025-04-12

三維掃描儀分類為接觸式(contact)與非接觸式(non-contact)兩種,后者又可分為主動掃描(active)與被動掃描(passive),,這些分類下又細(xì)分出眾多不同的技術(shù)方法,。使用可見光視頻達(dá)成重建的方法,又稱做基于機(jī)器視覺(vision-based)的方式,,是***機(jī)器視覺研究主流之一,。接觸式掃描接觸式三維掃描儀透過實(shí)際觸碰物體表面的方式計(jì)算深度,如座標(biāo)測量機(jī)(CMM,CoordinateMeasuringMachine)即典型的接觸式三維掃描儀,。此方法相當(dāng)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(jià)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(shí)間,現(xiàn)今**快的座標(biāo)測量機(jī)每秒能完成數(shù)百次測量,,而光學(xué)技術(shù)如激光掃描儀運(yùn)作頻率則高達(dá)每秒一萬至五百萬次,。此法之后由Woodham派生出立體光學(xué)法?;窗策M(jìn)口高精度反向定位掃描儀概念設(shè)計(jì)

淮安進(jìn)口高精度反向定位掃描儀概念設(shè)計(jì),高精度反向定位掃描儀

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(jìn)行掃描,相對于一次測量一點(diǎn)的探頭,,此種方法可以一次測量多點(diǎn)或大片區(qū)域,,故能用于動態(tài)測量。調(diào)變光(ModulatedLighting)調(diào)變光三維掃描儀在時(shí)間上連續(xù)性的調(diào)整光線的強(qiáng)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(gè)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(jī),,而激光光能達(dá)到極高之精確度,然而這種方法對于噪聲相當(dāng)敏感,。連云港特殊高精度反向定位掃描儀類型搜集各角度之輪廓線后即可“刻劃”成三維模型,。

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接觸式掃描接觸式三維掃描儀透過實(shí)際觸碰物體表面的方式計(jì)算深度,如座標(biāo)測量機(jī)(CMM,CoordinateMeasuringMachine)即典型的接觸式三維掃描儀,。此方法相當(dāng)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(jià)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(shí)間,現(xiàn)今**快的座標(biāo)測量機(jī)每秒能完成數(shù)百次測量,,而光學(xué)技術(shù)如激光掃描儀運(yùn)作頻率則高達(dá)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(jì)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。

時(shí)差測距(Time-of-Flight)時(shí)差測距(time-of-flight,,或稱'飛時(shí)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(biāo)物。圖中的光達(dá)即是一款以時(shí)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(biāo)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(shí)間換算而得。即儀器發(fā)射一個(gè)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(shí)間,。由于光速(speedoflight){\displaystylec}為一已知條件,,光信號往返一趟的時(shí)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(shí)間,,則光信號行走的距離等于{\displaystyle(c\cdott)/2}。顯而易見的,,時(shí)差測距式的3D激光掃描儀,,其量測精度受到我們能多準(zhǔn)確地量測時(shí)間{\displaystylet},因?yàn)榇蠹s3.3皮秒(picosecond,;微微秒)的時(shí)間,,光信號就走了1毫米。一般使用區(qū)塊比對(block matching)或?qū)O幾何(epipolar geometry)算法達(dá)成,。

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三角測距(Triangulation)三角測距3D激光掃描儀,,也是屬于以激光光去偵測環(huán)境情的主動式掃描儀。相對于飛時(shí)測距法,,三角測距法3D激光掃描儀發(fā)射一道激光到待測物上,,并利用攝影機(jī)查找待測物上的激光光點(diǎn)。隨著待測物(距離三角測距3D激光掃描儀)距離的不同,,激光光點(diǎn)在攝影機(jī)畫面中的位置亦有所不同,。這項(xiàng)技術(shù)之所以被稱為三角型測距法,是因?yàn)榧す夤恻c(diǎn),、攝影機(jī),,與激光本身構(gòu)成一個(gè)三角形。在這個(gè)三角形中,激光與攝影機(jī)的距離,、及激光在三角形中的角度,,是我們已知的條件。透過攝影機(jī)畫面中激光光點(diǎn)的位置,,我們可以決定出攝影機(jī)位于三角形中的角度。這三項(xiàng)條件可以決定出一個(gè)三角形,,并可計(jì)算出待測物的距離,。在很多案例中,以**形激光條紋取代單一激光光點(diǎn),,將激光條紋對待測物作掃描,,大幅加速了整個(gè)測量的進(jìn)程。NationalResearchCouncilofCanada是致力于研發(fā)三角測距激光掃描技術(shù)的協(xié)會之一(1978),。借助人類視覺系統(tǒng)之獨(dú)特性能,輔助完成重建程序,。南通推廣高精度反向定位掃描儀密度

此法并不適用于光滑而不近似于朗伯表面(Lambertian surface)的物體,。淮安進(jìn)口高精度反向定位掃描儀概念設(shè)計(jì)

早期由B.K.P.Horn等學(xué)者提出,,使用視頻像素的亮度值代入預(yù)先設(shè)計(jì)之色度模型中求解,,方程式之解即深度信息。由于方程組中的未知數(shù)多過限制條件,,因此須借由更多假設(shè)條件縮小解集之范圍,。例如加入表面可微分性質(zhì)(differentiability)、曲率限制(curvatureconstraint),、光滑程度(smoothness)以及更多限制來求得精確的解,。此法之后由Woodham派生出立體光學(xué)法。立體光學(xué)法(PhotometricStereo)為了彌補(bǔ)光度成形法中單張照片提供之信息不足,,立體光學(xué)法采用一個(gè)相機(jī)拍攝多張照片,,這些照片的拍攝角度是相同的,其中的差別是光線的照明條件,。**簡單的立體光學(xué)法使用三盞光源,,從三個(gè)不同的方向照射待測物,每次*打開一盞光源,?;窗策M(jìn)口高精度反向定位掃描儀概念設(shè)計(jì)

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