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三角測距(Triangulation)三角測距3D激光掃描儀,也是屬于以激光光去偵測環(huán)境情的主動式掃描儀,。相對于飛時(shí)測距法,,三角測距法3D激光掃描儀發(fā)射一道激光到待測物上,并利用攝影機(jī)查找待測物上的激光光點(diǎn),。隨著待測物(距離三角測距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),,將激光條紋對待測物作掃描,大幅加速了整個(gè)測量的進(jìn)程,。NationalResearchCouncilofCanada是致力于研發(fā)三角測距激光掃描技術(shù)的協(xié)會之一(1978),。借助人類視覺系統(tǒng)之獨(dú)特性能,輔助完成重建程序,。徐州使用高精度反向定位掃描儀概念設(shè)計(jì)
接觸式掃描接觸式三維掃描儀透過實(shí)際觸碰物體表面的方式計(jì)算深度,,如座標(biāo)測量機(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),,然而因其在掃描過程中必須接觸物體,待測物有遭到探針破壞損毀之可能,,因此不適用于高價(jià)值對象如古文物,、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的時(shí)間,,現(xiàn)今**快的座標(biāo)測量機(jī)每秒能完成數(shù)百次測量,,而光學(xué)技術(shù)如激光掃描儀運(yùn)作頻率則高達(dá)每秒一萬至五百萬次。非接觸主動式掃描主動式掃描是指將額外的能量投射至物體,,借由能量的反射來計(jì)算三維空間信息,。常見的投射能量有一般的可見光,、高能光束,、超音波與X射線。常州特殊高精度反向定位掃描儀類型這類被動式產(chǎn)品往往相當(dāng)便宜,。
時(shí)差測距(Time-of-Flight)時(shí)差測距(time-of-flight,,或稱'飛時(shí)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(biāo)物,。圖中的光達(dá)即是一款以時(shí)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(biāo)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(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)的探測器接收信號,,并記錄時(shí)間,。由于光速(speedoflight){\displaystylec}為一已知條件,光信號往返一趟的時(shí)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(shí)間,則光信號行走的距離等于{\displaystyle(c\cdott)/2},。顯而易見的,,時(shí)差測距式的3D激光掃描儀,其量測精度受到我們能多準(zhǔn)確地量測時(shí)間{\displaystylet},,因?yàn)榇蠹s3.3皮秒(picosecond,;微微秒)的時(shí)間,光信號就走了1毫米,。
手持激光(HandholdLaser)手持激光掃描儀透過上述的三角形測距法建構(gòu)出3D圖形:透過手持式設(shè)備,,對待測物發(fā)射出激光光點(diǎn)或線性激光光。以兩個(gè)或兩個(gè)以上的偵測器(電耦組件或位置感測組件)測量待測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,通常還會綜合被動式掃描(可見光)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??斓乃俣冗M(jìn)行掃描,,相對于一次測量一點(diǎn)的探頭,此種方法可以一次測量多點(diǎn)或大片區(qū)域,,故能用于動態(tài)測量,。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,。
立體視覺法(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(dá)成,。使用兩個(gè)攝影機(jī)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(jī)的延伸方法,。搜集各角度之輪廓線后即可“刻劃”成三維模型,。常州特殊高精度反向定位掃描儀類型
其中涉及多種三維比對(3D-matching)方法。徐州使用高精度反向定位掃描儀概念設(shè)計(jì)
并可計(jì)算出待測物的距離,。在很多案例中,,以**形激光條紋取代單一激光光點(diǎn),將激光條紋對待測物作掃描,,大幅加速了整個(gè)測量的進(jìn)程,。NationalResearchCouncilofCanada是致力于研發(fā)三角測距激光掃描技術(shù)的協(xié)會之一(1978)。手持激光(HandholdLaser)手持激光掃描儀透過上述的三角形測距法建構(gòu)出3D圖形:透過手持式設(shè)備,,對待測物發(fā)射出激光光點(diǎn)或線性激光光,。以兩個(gè)或兩個(gè)以上的偵測器(電耦組件或位置感測組件)測量待測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,,通常還會綜合被動式掃描(可見光)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,。徐州使用高精度反向定位掃描儀概念設(shè)計(jì)
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