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徐州微型高精度反向定位掃描儀發(fā)展現(xiàn)狀

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2025-04-26

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(duì)于噪聲相當(dāng)敏感。非接觸被動(dòng)式掃描被動(dòng)式掃描儀本身并不發(fā)射任何輻射線(如激光),而是以測(cè)量由待測(cè)物表面反射周遭輻射線的方法,,達(dá)到預(yù)期的效果。由于環(huán)境中的可見光輻射,,是相當(dāng)容易獲取并利用的,,大部分這類型的掃描儀以偵測(cè)環(huán)境的可見光為主。但相對(duì)于可見光的其他輻射線,,如紅外線,,也是能被應(yīng)用于這項(xiàng)用途的。因?yàn)榇蟛糠智闆r下,,被動(dòng)式掃描法并不需要規(guī)格太特殊的硬件支持,,這類被動(dòng)式產(chǎn)品往往相當(dāng)便宜。經(jīng)過(guò)向量場(chǎng)的積分后即可得到三維模型,。徐州微型高精度反向定位掃描儀發(fā)展現(xiàn)狀

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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(dāng)物體的部分表面無(wú)法在輪廓線上展現(xiàn)時(shí),重建后將丟失三維信息,。常見的方式是將待測(cè)物放置于電動(dòng)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(guò)程中需要用戶提供信息,借助人類視覺系統(tǒng)之獨(dú)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(duì)同個(gè)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(diǎn)上拍攝四周視頻使之得以重建場(chǎng)景環(huán)境。徐州使用高精度反向定位掃描儀排行榜一般使用區(qū)塊比對(duì)(block matching)或?qū)O幾何(epipolar geometry)算法達(dá)成,。

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三角測(cè)距(Triangulation)三角測(cè)距3D激光掃描儀,,也是屬于以激光光去偵測(cè)環(huán)境情的主動(dòng)式掃描儀。相對(duì)于飛時(shí)測(cè)距法,,三角測(cè)距法3D激光掃描儀發(fā)射一道激光到待測(cè)物上,,并利用攝影機(jī)查找待測(cè)物上的激光光點(diǎn)。隨著待測(cè)物(距離三角測(cè)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(cè)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(guò)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(cè)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(duì)待測(cè)物作掃描,,大幅加速了整個(gè)測(cè)量的進(jìn)程,。NationalResearchCouncilofCanada是致力于研發(fā)三角測(cè)距激光掃描技術(shù)的協(xié)會(huì)之一(1978)。

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(dòng)掃描(active)與被動(dòng)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(guò)實(shí)際觸碰物體表面的方式計(jì)算深度,,如座標(biāo)測(cè)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(guò)程中必須接觸物體,,待測(cè)物有遭到探針破壞損毀之可能,因此不適用于高價(jià)值對(duì)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(zhǎng)的時(shí)間,,現(xiàn)今**快的座標(biāo)測(cè)量機(jī)每秒能完成數(shù)百次測(cè)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(wàn)至五百萬(wàn)次,。光滑程度(smoothness)以及更多限制來(lái)求得精確的解,。

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手持激光(HandholdLaser)手持激光掃描儀透過(guò)上述的三角形測(cè)距法建構(gòu)出3D圖形:透過(guò)手持式設(shè)備,對(duì)待測(cè)物發(fā)射出激光光點(diǎn)或線性激光光,。以兩個(gè)或兩個(gè)以上的偵測(cè)器(電耦組件或位置感測(cè)組件)測(cè)量待測(cè)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(diǎn)-通常是具黏性、可反射的貼片-用來(lái)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(huì)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(huì)綜合被動(dòng)式掃描(可見光)獲得的數(shù)據(jù)(如待測(cè)物的結(jié)構(gòu),、色彩分布),建構(gòu)出更完整的待測(cè)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(cè)物上,,根據(jù)圖像的形變情形,判斷被測(cè)物的表面形狀,,可以非??斓乃俣冗M(jìn)行掃描,相對(duì)于一次測(cè)量一點(diǎn)的探頭,,此種方法可以一次測(cè)量多點(diǎn)或大片區(qū)域,,故能用于動(dòng)態(tài)測(cè)量。搜集各角度之輪廓線后即可“刻劃”成三維模型,。徐州使用高精度反向定位掃描儀排行榜

另有三眼視覺(trinocular)與其他使用更多攝影機(jī)的延伸方法,。徐州微型高精度反向定位掃描儀發(fā)展現(xiàn)狀

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(guò)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(lái)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(jiǎn)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(cè)物,,每次*打開一盞光源。徐州微型高精度反向定位掃描儀發(fā)展現(xiàn)狀

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