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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),。建構(gòu)出更完整的待測(cè)物3D模型,。南通推廣高精度便攜式三坐標(biāo)排行榜
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,,可以非常快的速度進(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。南通推廣高精度便攜式三坐標(biāo)排行榜因?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。
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,。
時(shí)差測(cè)距(Time-of-Flight)時(shí)差測(cè)距(time-of-flight,,或稱'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}借助人類視覺(jué)系統(tǒng)之獨(dú)特性能,,輔助完成重建程序,。
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,。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,。南京推廣高精度便攜式三坐標(biāo)互惠互利
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,。南通推廣高精度便攜式三坐標(biāo)排行榜
三維掃描儀的用途是創(chuàng)建物體幾何表面的點(diǎn)云(pointcloud),這些點(diǎn)可用來(lái)插補(bǔ)成物體的表面形狀,,越密集的點(diǎn)云可以創(chuàng)建更精確的模型(這個(gè)過(guò)程稱做三維重建),。若掃描儀能夠獲取表面顏色,則可進(jìn)一步在重建的表面上粘貼材質(zhì)貼圖,,亦即所謂的材質(zhì)印射(texturemapping),。三維掃描儀可類比為照相機(jī),它們的視線范圍都呈現(xiàn)圓錐狀,,信息的搜集皆限定在一定的范圍內(nèi),。兩者不同之處在于相機(jī)所抓取的是顏色信息,而三維掃描儀測(cè)量的是距離,。由于測(cè)得的結(jié)果含有深度信息,,因此常以深度視頻(depthimage)或距離視頻(rangedimage)稱之。南通推廣高精度便攜式三坐標(biāo)排行榜
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