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(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。此法并不適用于光滑而不近似于朗伯表面(Lambertian surface)的物體,。常州特殊高精度便攜式三坐標產(chǎn)業(yè)
調變光(ModulatedLighting)調變光三維掃描儀在時間上連續(xù)性的調整光線的強弱,,常用的調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,。非接觸被動式掃描被動式掃描儀本身并不發(fā)射任何輻射線(如激光),而是以測量由待測物表面反射周遭輻射線的方法,,達到預期的效果,。由于環(huán)境中的可見光輻射,是相當容易獲取并利用的,,大部分這類型的掃描儀以偵測環(huán)境的可見光為主,。但相對于可見光的其他輻射線,如紅外線,,也是能被應用于這項用途的,。因為大部分情況下,被動式掃描法并不需要規(guī)格太特殊的硬件支持,,這類被動式產(chǎn)品往往相當便宜,。鹽城巨型高精度便攜式三坐標施工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,。
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,。輪廓法此類方法是使用一系列物體的輪廓線條構成三維形體。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盤上,每次旋轉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。
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)或對極幾何(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,。此法之后由Woodham派生出立體光學法。
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}經(jīng)過向量場的積分后即可得到三維模型,。南京代理高精度便攜式三坐標發(fā)展現(xiàn)狀
一般使用區(qū)塊比對(block matching)或對極幾何(epipolar geometry)算法達成。常州特殊高精度便攜式三坐標產(chǎn)業(yè)
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,,并利用攝影機查找待測物上的激光光點,。隨著待測物(距離三角測距3D激光掃描儀)距離的不同,激光光點在攝影機畫面中的位置亦有所不同,。這項技術之所以被稱為三角型測距法,,是因為激光光點、攝影機,,與激光本身構成一個三角形,。在這個三角形中,激光與攝影機的距離,、及激光在三角形中的角度,,是我們已知的條件。透過攝影機畫面中激光光點的位置,,我們可以決定出攝影機位于三角形中的角度,。這三項條件可以決定出一個三角形,并可計算出待測物的距離,。在很多案例中,,以**形激光條紋取代單一激光光點,將激光條紋對待測物作掃描,,大幅加速了整個測量的進程,。NationalResearchCouncilofCanada是致力于研發(fā)三角測距激光掃描技術的協(xié)會之一(1978)。常州特殊高精度便攜式三坐標產(chǎn)業(yè)
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