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(xiàn)性激光光,。以?xún)蓚€(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(jiàn)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。此法之后由Woodham派生出立體光學(xué)法,。淮安微型高精度便攜式三坐標(biāo)產(chǎn)業(yè)
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}無(wú)錫特殊高精度便攜式三坐標(biāo)概念設(shè)計(jì)搜集各角度之輪廓線(xiàn)后即可“刻劃”成三維模型,。
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)。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(xiàn)性激光光,。以?xún)蓚€(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(jiàn)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,。
輪廓法此類(lèi)方法是使用一系列物體的輪廓線(xiàn)條構(gòu)成三維形體,。當(dāng)物體的部分表面無(wú)法在輪廓線(xiàn)上展現(xiàn)時(shí),重建后將丟失三維信息,。常見(jiàn)的方式是將待測(cè)物放置于電動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)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(xiàn)條,搜集各角度之輪廓線(xiàn)后即可“刻劃”成三維模型,。用戶(hù)輔助另外有些方法在重建過(guò)程中需要用戶(hù)提供信息,,借助人類(lèi)視覺(jué)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(lèi)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。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,。
立體視覺(jué)法(Stereoscopic)傳統(tǒng)的立體成像系統(tǒng)使用兩個(gè)放在一起的攝影機(jī),,平行注視待重建之物體。此方法在概念上,,類(lèi)似人類(lèi)借由雙眼感知的視頻相疊推算深度[1](當(dāng)然實(shí)際上人腦對(duì)深度信息的感知?dú)v程復(fù)雜許多),若已知兩個(gè)攝影機(jī)的彼此間距與焦距長(zhǎng)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(lài)有效的圖片像素匹配分析(correspondenceanalysis),一般使用區(qū)塊比對(duì)(blockmatching)或?qū)O幾何(epipolargeometry)算法達(dá)成,。使用兩個(gè)攝影機(jī)的立體視覺(jué)法又稱(chēng)做雙眼視覺(jué)法(binocular),另有三眼視覺(jué)(trinocular)與其他使用更多攝影機(jī)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(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,。另有三眼視覺(jué)(trinocular)與其他使用更多攝影機(jī)的延伸方法。蘇州推廣高精度便攜式三坐標(biāo)產(chǎn)業(yè)
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,?;窗参⑿透呔缺銛y式三坐標(biāo)產(chǎn)業(yè)
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(xiàn)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。輪廓法此類(lèi)方法是使用一系列物體的輪廓線(xiàn)條構(gòu)成三維形體,。當(dāng)物體的部分表面無(wú)法在輪廓線(xiàn)上展現(xiàn)時(shí),重建后將丟失三維信息,。常見(jiàn)的方式是將待測(cè)物放置于電動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)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(xiàn)條,搜集各角度之輪廓線(xiàn)后即可“刻劃”成三維模型,?;窗参⑿透呔缺銛y式三坐標(biāo)產(chǎn)業(yè)
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