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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(jiàn)的,時(shí)差測(cè)距式的3D激光掃描儀,其量測(cè)精度受到我們能多準(zhǔn)確地量測(cè)時(shí)間{\displaystylet},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。激光測(cè)距儀每發(fā)一個(gè)激光信號(hào)只能測(cè)量單一點(diǎn)到儀器的距離。因此,掃描儀若要掃描完整的視野(fieldofview),就必須使每個(gè)激光信號(hào)以不同的角度發(fā)射。而此款激光測(cè)距儀即可透過(guò)本身的水平旋轉(zhuǎn)或系統(tǒng)內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)鏡(rotatingmirrors)達(dá)成此目的。旋轉(zhuǎn)鏡由于較輕便、可快速環(huán)轉(zhuǎn)掃描、且精度較高,是較廣泛應(yīng)用的方式。典型時(shí)差測(cè)距式的激光掃描儀,每秒約可量測(cè)10,000到100,000個(gè)目標(biāo)點(diǎn)。此法之后由Woodham派生出立體光學(xué)法。南京進(jìn)口高精度反向定位掃描儀產(chǎn)業(yè)
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(duì)于噪聲相當(dāng)敏感。非接觸被動(dòng)式掃描被動(dòng)式掃描儀本身并不發(fā)射任何輻射線(如激光),而是以測(cè)量由待測(cè)物表面反射周遭輻射線的方法,達(dá)到預(yù)期的效果。由于環(huán)境中的可見(jiàn)光輻射,是相當(dāng)容易獲取并利用的,大部分這類(lèi)型的掃描儀以偵測(cè)環(huán)境的可見(jiàn)光為主。但相對(duì)于可見(jiàn)光的其他輻射線,如紅外線,也是能被應(yīng)用于這項(xiàng)用途的。因?yàn)榇蟛糠智闆r下,被動(dòng)式掃描法并不需要規(guī)格太特殊的硬件支持,這類(lèi)被動(dòng)式產(chǎn)品往往相當(dāng)便宜。無(wú)錫替換高精度反向定位掃描儀排行榜而激光光能達(dá)到極高之精確度,然而這種方法對(duì)于噪聲相當(dāng)敏感。
結(jié)構(gòu)光源(StructuredLighting)將一維或二維的圖像投影至被測(cè)物上,根據(jù)圖像的形變情形,判斷被測(cè)物的表面形狀,可以非??斓乃俣冗M(jìn)行掃描,相對(duì)于一次測(cè)量一點(diǎn)的探頭,此種方法可以一次測(cè)量多點(diǎn)或大片區(qū)域,故能用于動(dòng)態(tài)測(cè)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(duì)于噪聲相當(dāng)敏感。
**簡(jiǎn)單的立體光學(xué)法使用三盞光源,從三個(gè)不同的方向照射待測(cè)物,每次*打開(kāi)一盞光源。拍攝完成后再綜合三張照片并使用光學(xué)中的完美漫射(perfectdiffusion)模型解出物體表面的梯度向量(gradients),經(jīng)過(guò)向量場(chǎng)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(lèi)方法是使用一系列物體的輪廓線條構(gòu)成三維形體。當(dāng)物體的部分表面無(wú)法在輪廓線上展現(xiàn)時(shí),重建后將丟失三維信息。常見(jiàn)的方式是將待測(cè)物放置于電動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)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。乃是在定點(diǎn)上拍攝四周視頻使之得以重建場(chǎng)景環(huán)境。
早期由B.K.P.Horn等學(xué)者提出,使用視頻像素的亮度值代入預(yù)先設(shè)計(jì)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(guò)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(lái)求得精確的解。此法之后由Woodham派生出立體光學(xué)法。立體光學(xué)法(PhotometricStereo)為了彌補(bǔ)光度成形法中單張照片提供之信息不足,立體光學(xué)法采用一個(gè)相機(jī)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(jiǎn)單的立體光學(xué)法使用三盞光源,從三個(gè)不同的方向照射待測(cè)物,每次*打開(kāi)一盞光源。搜集各角度之輪廓線后即可“刻劃”成三維模型。無(wú)錫替換高精度反向定位掃描儀排行榜
經(jīng)過(guò)向量場(chǎng)的積分后即可得到三維模型。南京進(jìn)口高精度反向定位掃描儀產(chǎn)業(yè)
并可計(jì)算出待測(cè)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(duì)待測(cè)物作掃描,大幅加速了整個(gè)測(cè)量的進(jìn)程。NationalResearchCouncilofCanada是致力于研發(fā)三角測(cè)距激光掃描技術(shù)的協(xié)會(huì)之一(1978)。手持激光(HandholdLaser)手持激光掃描儀透過(guò)上述的三角形測(cè)距法建構(gòu)出3D圖形:透過(guò)手持式設(shè)備,對(duì)待測(cè)物發(fā)射出激光光點(diǎn)或線性激光光。以?xún)蓚€(gè)或兩個(gè)以上的偵測(cè)器(電耦組件或位置感測(cè)組件)測(cè)量待測(cè)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(lái)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(huì)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(huì)綜合被動(dòng)式掃描(可見(jiàn)光)獲得的數(shù)據(jù)(如待測(cè)物的結(jié)構(gòu)、色彩分布),建構(gòu)出更完整的待測(cè)物3D模型。南京進(jìn)口高精度反向定位掃描儀產(chǎn)業(yè)
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