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(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(kāi)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(guò)向量場(chǎng)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,。此法并不適用于光滑而不近似于朗伯表面(Lambertian surface)的物體,。徐州巨型高精度便攜式三坐標(biāo)密度
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(duì)位置或?qū)⑽矬w放置于電動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)(turnabletable)上,,經(jīng)過(guò)多次的掃描以拼湊物體的完整模型。將多個(gè)片面模型集成的技術(shù)稱(chēng)做視頻配準(zhǔn)(imageregistration)或?qū)R(alignment),,其中涉及多種三維比對(duì)(3D-matching)方法,。三維掃描儀分類(lèi)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(lèi)下又細(xì)分出眾多不同的技術(shù)方法,。使用可見(jiàn)光視頻達(dá)成重建的方法,又稱(chēng)做基于機(jī)器視覺(jué)(vision-based)的方式,,是***機(jī)器視覺(jué)研究主流之一,。蘇州微型高精度便攜式三坐標(biāo)施工因?yàn)榇蠹s3.3皮秒(picosecond,;微微秒)的時(shí)間,光信號(hào)就走了1毫米,。
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,。非接觸主動(dòng)式掃描主動(dòng)式掃描是指將額外的能量投射至物體,,借由能量的反射來(lái)計(jì)算三維空間信息。常見(jiàn)的投射能量有一般的可見(jiàn)光,、高能光束,、超音波與X射線。
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,。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。被動(dòng)式掃描法并不需要規(guī)格太特殊的硬件支持,,這類(lèi)被動(dòng)式產(chǎn)品往往相當(dāng)便宜,。
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(jiàn)光輻射,是相當(dāng)容易獲取并利用的,,大部分這類(lèi)型的掃描儀以偵測(cè)環(huán)境的可見(jiàn)光為主,。但相對(duì)于可見(jiàn)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(lèi)被動(dòng)式產(chǎn)品往往相當(dāng)便宜,。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,。徐州本地高精度便攜式三坐標(biāo)排行榜
經(jīng)過(guò)向量場(chǎng)的積分后即可得到三維模型,。徐州巨型高精度便攜式三坐標(biāo)密度
時(shí)差測(cè)距(Time-of-Flight)時(shí)差測(cè)距(time-of-flight,或稱(chēng)'飛時(shí)測(cè)距')的3D激光掃描儀是一種主動(dòng)式(active)的掃描儀,,其使用激光光探測(cè)目標(biāo)物,。圖中的光達(dá)即是一款以時(shí)差測(cè)距為主要技術(shù)的激光測(cè)距儀(laserrangefinder)。此激光測(cè)距儀確定儀器到目標(biāo)物表面距離的方式,,是測(cè)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(cè)器接收信號(hào),,并記錄時(shí)間。由于光速(speedoflight){\displaystylec}為一已知條件,,光信號(hào)往返一趟的時(shí)間即可換算為信號(hào)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(hào)往返一趟的時(shí)間,,則光信號(hào)行走的距離等于{\displaystyle(c\cdott)/2},。顯而易見(jiàn)的,時(shí)差測(cè)距式的3D激光掃描儀,,其量測(cè)精度受到我們能多準(zhǔn)確地量測(cè)時(shí)間{\displaystylet}徐州巨型高精度便攜式三坐標(biāo)密度
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