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南京本地高精度反向定位掃描儀概念設(shè)計(jì)

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2025-05-15

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(huà)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(huà)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),。借助人類視覺(jué)系統(tǒng)之獨(dú)特性能,輔助完成重建程序,。南京本地高精度反向定位掃描儀概念設(shè)計(jì)

南京本地高精度反向定位掃描儀概念設(shè)計(jì),高精度反向定位掃描儀

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。南京本地高精度反向定位掃描儀概念設(shè)計(jì)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,。

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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(jiàn)光視頻達(dá)成重建的方法,又稱做基于機(jī)器視覺(jué)(vision-based)的方式,,是***機(jī)器視覺(jué)研究主流之一,。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,。

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,,類似人類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。經(jīng)過(guò)向量場(chǎng)的積分后即可得到三維模型,。

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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),。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(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。此法之后由Woodham派生出立體光學(xué)法,。常州使用高精度反向定位掃描儀密度

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,。南京本地高精度反向定位掃描儀概念設(shè)計(jì)

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(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。南京本地高精度反向定位掃描儀概念設(shè)計(jì)

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