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,。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(dá)到極高之精確度,然而這種方法對于噪聲相當(dāng)敏感,。另有三眼視覺(trinocular)與其他使用更多攝影機的延伸方法,。南京什么是高精度便攜式三坐標(biāo)產(chǎn)業(yè)
立體視覺法(Stereoscopic)傳統(tǒng)的立體成像系統(tǒng)使用兩個放在一起的攝影機,,平行注視待重建之物體。此方法在概念上,,類似人類借由雙眼感知的視頻相疊推算深度[1](當(dāng)然實際上人腦對深度信息的感知歷程復(fù)雜許多),,若已知兩個攝影機的彼此間距與焦距長度,而截取的左右兩張圖片又能成功疊合,,則深度信息可迅速推得,。此法須仰賴有效的圖片像素匹配分析(correspondenceanalysis),一般使用區(qū)塊比對(blockmatching)或?qū)O幾何(epipolargeometry)算法達(dá)成,。使用兩個攝影機的立體視覺法又稱做雙眼視覺法(binocular),,另有三眼視覺(trinocular)與其他使用更多攝影機的延伸方法。色度成形法(ShapefromShading)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。連云港巨型高精度便攜式三坐標(biāo)結(jié)構(gòu)設(shè)計可反射的貼片-用來當(dāng)作掃描儀在空間中定位及校準(zhǔn)使用,。
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(biāo)物,。圖中的光達(dá)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(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(zhǔn)確地量測時間{\displaystylet}
由于三維掃描儀的掃描范圍有限,,因此常需要變換掃描儀與物體的相對位置或?qū)⑽矬w放置于電動轉(zhuǎn)盤(turnabletable)上,,經(jīng)過多次的掃描以拼湊物體的完整模型。將多個片面模型集成的技術(shù)稱做視頻配準(zhǔn)(imageregistration)或?qū)R(alignment),,其中涉及多種三維比對(3D-matching)方法,。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,又稱做基于機器視覺(vision-based)的方式,,是***機器視覺研究主流之一,。建構(gòu)出更完整的待測物3D模型。
色度成形法(ShapefromShading)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)法采用一個相機拍攝多張照片,,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,,從三個不同的方向照射待測物,每次*打開一盞光源,。拍攝完成后再綜合三張照片并使用光學(xué)中的完美漫射(perfectdiffusion)模型解出物體表面的梯度向量(gradients),,經(jīng)過向量場的積分后即可得到三維模型。此法并不適用于光滑而不近似于朗伯表面(Lambertiansurface)的物體,。搜集各角度之輪廓線后即可“刻劃”成三維模型,。淮安替換高精度便攜式三坐標(biāo)結(jié)構(gòu)設(shè)計
借助人類視覺系統(tǒng)之獨特性能,,輔助完成重建程序,。南京什么是高精度便攜式三坐標(biāo)產(chǎn)業(yè)
以**形激光條紋取代單一激光光點,將激光條紋對待測物作掃描,,大幅加速了整個測量的進程,。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)。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(dāng)作掃描儀在空間中定位及校準(zhǔn)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,。南京什么是高精度便攜式三坐標(biāo)產(chǎn)業(yè)
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