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由于三維掃描儀的掃描范圍有限,因此常需要變換掃描儀與物體的相對位置或?qū)⑽矬w放置于電動轉(zhuǎn)盤(turnabletable)上,,經(jīng)過多次的掃描以拼湊物體的完整模型,。將多個片面模型集成的技術(shù)稱做視頻配準(imageregistration)或?qū)R(alignment),其中涉及多種三維比對(3D-matching)方法,。三維掃描儀分類為接觸式(contact)與非接觸式(non-contact)兩種,,后者又可分為主動掃描(active)與被動掃描(passive),這些分類下又細分出眾多不同的技術(shù)方法,。使用可見光視頻達成重建的方法,,又稱做基于機器視覺(vision-based)的方式,是***機器視覺研究主流之一,。搜集各角度之輪廓線后即可“刻劃”成三維模型,。淮安本地高精度便攜式三坐標互惠互利
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行掃描,,相對于一次測量一點的探頭,此種方法可以一次測量多點或大片區(qū)域,,故能用于動態(tài)測量,。調(diào)變光(ModulatedLighting)調(diào)變光三維掃描儀在時間上連續(xù)性的調(diào)整光線的強弱,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,,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。鹽城替換高精度便攜式三坐標密度光滑程度(smoothness)以及更多限制來求得精確的解,。
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(yù)先設(shè)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(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,。
調(diào)變光(ModulatedLighting)調(diào)變光三維掃描儀在時間上連續(xù)性的調(diào)整光線的強弱,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,,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(yù)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(yīng)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。乃是在定點上拍攝四周視頻使之得以重建場景環(huán)境,。
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(shù)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(nèi)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}可反射的貼片-用來當作掃描儀在空間中定位及校準使用。鹽城代理高精度便攜式三坐標結(jié)構(gòu)設(shè)計
借助人類視覺系統(tǒng)之獨特性能,,輔助完成重建程序,。淮安本地高精度便攜式三坐標互惠互利
輪廓法此類方法是使用一系列物體的輪廓線條構(gòu)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(zhuǎn)盤上,,每次旋轉(zhuǎn)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,。用戶輔助另外有些方法在重建過程中需要用戶提供信息,,借助人類視覺系統(tǒng)之獨特性能,輔助完成重建程序,。這些方式都是基于照片攝影原理,,針對同個物體拍攝視頻以推算三維信息。另一種類似的方式是全景重建(panoramicreconstruction),,乃是在定點上拍攝四周視頻使之得以重建場景環(huán)境,。淮安本地高精度便攜式三坐標互惠互利
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