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常州本地高精度反向定位扫描仪概念设计

来源: 发布时间:2025-05-02

结构光源(StructuredLighting)将一维或二维的图像投影至被测物上,根据图像的形变情形,判断被测物的表面形状,可以非常快的速度进行扫描,相对于一次测量一点的探头,此种方法可以一次测量多点或大片区域,故能用于动态测量。调变光(ModulatedLighting)调变光三维扫描仪在时间上连续性的调整光线的强弱,常用的调变方式是周期性的正弦波。借由观察视频每个像素的亮度变化与光的相位差,即可推算距离深度。调变光源可采用激光或投影机,而激光光能达到极高之精确度,然而这种方法对于噪声相当敏感。这类被动式产品往往相当便宜。常州本地高精度反向定位扫描仪概念设计

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因此须借由更多假设条件缩小解集之范围。例如加入表面可微分性质(differentiability)、曲率限制(curvatureconstraint)、光滑程度(smoothness)以及更多限制来求得精确的解。此法之后由Woodham派生出立体光学法。立体光学法(PhotometricStereo)为了弥补光度成形法中单张照片提供之信息不足,立体光学法采用一个相机拍摄多张照片,这些照片的拍摄角度是相同的,其中的差别是光线的照明条件。**简单的立体光学法使用三盏光源,从三个不同的方向照射待测物,每次*打开一盏光源。拍摄完成后再综合三张照片并使用光学中的完美漫射(perfectdiffusion)模型解出物体表面的梯度向量(gradients),经过向量场的积分后即可得到三维模型。此法并不适用于光滑而不近似于朗伯表面(Lambertiansurface)的物体?;窗簿扌透呔确聪蚨ㄎ簧枰欠⒄瓜肿垂饣潭龋╯moothness)以及更多限制来求得精确的解。

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手持激光(HandholdLaser)手持激光扫描仪透过上述的三角形测距法建构出3D图形:透过手持式设备,对待测物发射出激光光点或线性激光光。以两个或两个以上的侦测器(电耦组件或位置感测组件)测量待测物的表面到手持激光产品的距离,通常还需要借助特定引用点-通常是具黏性、可反射的贴片-用来当作扫描仪在空间中定位及校准使用。这些扫描仪获得的数据,会被导入电脑中,并由软件转换成3D模型。手持式激光扫描仪,通常还会综合被动式扫描(可见光)获得的数据(如待测物的结构、色彩分布),建构出更完整的待测物3D模型。结构光源(StructuredLighting)将一维或二维的图像投影至被测物上,根据图像的形变情形,判断被测物的表面形状,可以非??斓乃俣冉猩瑁喽杂谝淮尾饬恳坏愕奶酵罚酥址椒梢砸淮尾饬慷嗟慊虼笃?,故能用于动态测量。

此法须仰赖有效的图片像素匹配分析(correspondenceanalysis),一般使用区块比对(blockmatching)或对极几何(epipolargeometry)算法达成。使用两个摄影机的立体视觉法又称做双眼视觉法(binocular),另有三眼视觉(trinocular)与其他使用更多摄影机的延伸方法。色度成形法(ShapefromShading)早期由B.K.P.Horn等学者提出,使用视频像素的亮度值代入预先设计之色度模型中求解,方程式之解即深度信息。由于方程组中的未知数多过限制条件,因此须借由更多假设条件缩小解集之范围。例如加入表面可微分性质(differentiability)、曲率限制(curvatureconstraint)、光滑程度(smoothness)以及更多限制来求得精确的解。此法之后由Woodham派生出立体光学法。搜集各角度之轮廓线后即可“刻划”成三维模型。

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**简单的立体光学法使用三盏光源,从三个不同的方向照射待测物,每次*打开一盏光源。拍摄完成后再综合三张照片并使用光学中的完美漫射(perfectdiffusion)模型解出物体表面的梯度向量(gradients),经过向量场的积分后即可得到三维模型。此法并不适用于光滑而不近似于朗伯表面(Lambertiansurface)的物体。轮廓法此类方法是使用一系列物体的轮廓线条构成三维形体。当物体的部分表面无法在轮廓线上展现时,重建后将丢失三维信息。常见的方式是将待测物放置于电动转盘上,每次旋转一小角度后拍摄其视频,再经由视频处理技巧去除背景并取出轮廓线条,搜集各角度之轮廓线后即可“刻划”成三维模型。获得的数据(如待测物的结构、色彩分布),建构出更完整的待测物3D模型。南通特殊高精度反向定位扫描仪密度

而激光光能达到极高之精确度,然而这种方法对于噪声相当敏感。常州本地高精度反向定位扫描仪概念设计

时差测距(Time-of-Flight)时差测距(time-of-flight,或称'飞时测距')的3D激光扫描仪是一种主动式(active)的扫描仪,其使用激光光探测目标物。图中的光达即是一款以时差测距为主要技术的激光测距仪(laserrangefinder)。此激光测距仪确定仪器到目标物表面距离的方式,是测定仪器所发出的激光脉冲往返一趟的时间换算而得。即仪器发射一个激光光脉冲,激光光打到物体表面后反射,再由仪器内的探测器接收信号,并记录时间。由于光速(speedoflight){\displaystylec}为一已知条件,光信号往返一趟的时间即可换算为信号所行走的距离,此距离又为仪器到物体表面距离的两倍,故若令{\displaystylet}为光信号往返一趟的时间,则光信号行走的距离等于{\displaystyle(c\cdott)/2}。显而易见的,时差测距式的3D激光扫描仪,其量测精度受到我们能多准确地量测时间{\displaystylet},因为大约3.3皮秒(picosecond;微微秒)的时间,光信号就走了1毫米。常州本地高精度反向定位扫描仪概念设计

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