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連云港微型高精度反向定位掃描儀概念設計

來源: 發布時間:2023年08月21日

調變光(ModulatedLighting)調變光三維掃描儀在時間上連續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格太特殊的硬件支持,這類被動式產品往往相當便宜。此法并不適用于光滑而不近似于朗伯表面(Lambertian surface)的物體。連云港微型高精度反向定位掃描儀概念設計

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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是致力于研發三角測距激光掃描技術的協會之一(1978)。連云港微型高精度反向定位掃描儀概念設計獲得的數據(如待測物的結構、色彩分布),建構出更完整的待測物3D模型。

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手持激光(HandholdLaser)手持激光掃描儀透過上述的三角形測距法建構出3D圖形:透過手持式設備,對待測物發射出激光光點或線性激光光。以兩個或兩個以上的偵測器(電耦組件或位置感測組件)測量待測物的表面到手持激光產品的距離,通常還需要借助特定引用點-通常是具黏性、可反射的貼片-用來當作掃描儀在空間中定位及校準使用。這些掃描儀獲得的數據,會被導入電腦中,并由軟件轉換成3D模型。手持式激光掃描儀,通常還會綜合被動式掃描(可見光)獲得的數據(如待測物的結構、色彩分布),建構出更完整的待測物3D模型。結構光源(StructuredLighting)將一維或二維的圖像投影至被測物上,根據圖像的形變情形,判斷被測物的表面形狀,可以非常快的速度進行掃描,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域,故能用于動態測量。

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,是測定儀器所發出的激光脈沖往返一趟的時間換算而得。即儀器發射一個激光光脈沖,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},因為大約3.3皮秒(picosecond;微微秒)的時間,光信號就走了1毫米。這類被動式產品往往相當便宜。

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此法須仰賴有效的圖片像素匹配分析(correspondenceanalysis),一般使用區塊比對(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。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。此法之后由Woodham派生出立體光學法。淮安微型高精度反向定位掃描儀排行榜

因此常以深度視頻(depth image)或距離視頻(ranged image)稱之。連云港微型高精度反向定位掃描儀概念設計

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