南通推廣高精度便攜式三坐標(biāo)概念設(shè)計(jì)

三維掃描儀分類(lèi)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(lèi)下又細(xì)分出眾多不同的技術(shù)方法。使用可見(jiàn)光視頻達(dá)成重建的方法，又稱(chēng)做基于機(jī)器視覺(jué)（vision-based）的方式，是***機(jī)器視覺(jué)研究主流之一。接觸式掃描接觸式三維掃描儀透過(guò)實(shí)際觸碰物體表面的方式計(jì)算深度，如座標(biāo)測(cè)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(guò)程中必須接觸物體，待測(cè)物有遭到探針破壞損毀之可能，因此不適用于高價(jià)值對(duì)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(zhǎng)的時(shí)間，現(xiàn)今**快的座標(biāo)測(cè)量機(jī)每秒能完成數(shù)百次測(cè)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(wàn)至五百萬(wàn)次。搜集各角度之輪廓線后即可“刻劃”成三維模型。南通推廣高精度便攜式三坐標(biāo)概念設(shè)計(jì)

立體視覺(jué)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(lèi)似人類(lèi)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(duì)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(zhǎng)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(lài)有效的圖片像素匹配分析（correspondenceanalysis），一般使用區(qū)塊比對(duì)（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(jué)法又稱(chēng)做雙眼視覺(jué)法（binocular），另有三眼視覺(jué)（trinocular）與其他使用更多攝影機(jī)的延伸方法。色度成形法（ShapefromShading）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。無(wú)錫代理高精度便攜式三坐標(biāo)概念設(shè)計(jì)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。

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。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。

時(shí)差測(cè)距（Time-of-Flight）時(shí)差測(cè)距（time-of-flight，或稱(chēng)'飛時(shí)測(cè)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(cè)目標(biāo)物。圖中的光達(dá)即是一款以時(shí)差測(cè)距為主要技術(shù)的激光測(cè)距儀（laserrangefinder）。此激光測(cè)距儀確定儀器到目標(biāo)物表面距離的方式，是測(cè)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(cè)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(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}經(jīng)過(guò)向量場(chǎng)的積分后即可得到三維模型。

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。此法之后由Woodham派生出立體光學(xué)法。南京代理高精度便攜式三坐標(biāo)產(chǎn)業(yè)

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。南通推廣高精度便攜式三坐標(biāo)概念設(shè)計(jì)

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。用戶(hù)輔助另外有些方法在重建過(guò)程中需要用戶(hù)提供信息，借助人類(lèi)視覺(jué)系統(tǒng)之獨(dú)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(duì)同個(gè)物體拍攝視頻以推算三維信息。另一種類(lèi)似的方式是全景重建（panoramicreconstruction），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。南通推廣高精度便攜式三坐標(biāo)概念設(shè)計(jì)

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