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(dòng)態(tài)測量,。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,,然而這種方法對于噪聲相當(dāng)敏感。而激光光能達(dá)到極高之精確度,,然而這種方法對于噪聲相當(dāng)敏感,。蘇州推廣高精度便攜式三坐標(biāo)密度
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,。使用可見光視頻達(dá)成重建的方法,又稱做基于機(jī)器視覺(vision-based)的方式,,是***機(jī)器視覺研究主流之一,。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,。無錫微型高精度便攜式三坐標(biāo)發(fā)展現(xiàn)狀因?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。
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(dòng)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(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}被動(dòng)式掃描法并不需要規(guī)格太特殊的硬件支持,這類被動(dòng)式產(chǎn)品往往相當(dāng)便宜,。
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(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。光滑程度(smoothness)以及更多限制來求得精確的解,。徐州替換高精度便攜式三坐標(biāo)概念設(shè)計(jì)
此法之后由Woodham派生出立體光學(xué)法,。蘇州推廣高精度便攜式三坐標(biāo)密度
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,而三維掃描儀測量的是距離,。由于測得的結(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。蘇州推廣高精度便攜式三坐標(biāo)密度
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