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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,。其中涉及多種三維比對(3D-matching)方法,。連云港特殊高精度反向定位掃描儀類型
因此須借由更多假設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派生出立體光學法,。立體光學法(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,。鹽城本地高精度反向定位掃描儀概念設計搜集各角度之輪廓線后即可“刻劃”成三維模型。
**簡單的立體光學法使用三盞光源,,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。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。
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等學者提出,,使用視頻像素的亮度值代入預先設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派生出立體光學法,。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,,可以非常快的速度進行掃描,,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,而激光光能達到極高之精確度,,然而這種方法對于噪聲相當敏感,。經(jīng)過向量場的積分后即可得到三維模型。鹽城特殊高精度反向定位掃描儀產(chǎn)業(yè)
借助人類視覺系統(tǒng)之獨特性能,,輔助完成重建程序,。連云港特殊高精度反向定位掃描儀類型
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](當然實際上人腦對深度信息的感知歷程復雜許多),,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。連云港特殊高精度反向定位掃描儀類型
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