三维扫描仪技术原理

如题所述

三维扫描仪技术原理利用两组相机对被扫描物体进行拍照,再通过计算机技术进行数据处理,以获得被扫描物体的三维信息。

仪器上的两组相机可以分别获得投影到被扫描对象上的激光,该激光随着对象形状发生变形,由于这两组相机事先经过准确标定,就可以通过计算获得激光线所投影的线状三维信息。

仪器根据固定在被检测物体表面的视觉标记点来确定扫描仪在扫描过程中的空间位置,这些空间位置被用于空间位置转换。

利用第1步获得的线状三维信息和第2步的扫描仪空间相对位置,当扫描仪移动时,不断获取激光所经过位置的三维信息,从而形成连续的三维数据。

三维扫描仪特点

非接触扫描:利用照相原理,进行非接触式光学扫描获得物体表面三维数据。

扫描速度极快:独特的面扫描方式,速度极快。

高精度:利用独特的测量技术,可获得非常高的测量精度。

高密度采样点:高性能测量头可以一次获得极高密度的点云数据。

便携式设计:所有部件灵活可靠、方便移动,可根据现场实际情况进行测量。

扫描方式灵活:支持标志点拼接和转台拼接。通过标志点的拼接可以合成多次测量的结果,从而实现超大面积扫描.利用转台拼接可以灵活转动物体,从而最大程度减少测量的死角。

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第1个回答  2023-11-28

三维扫描技术是通过使用激光、光学、雷达或其他传感器来获取物体表面的三维坐标信息。不同类型的三维扫描技术有不同的工作原理

常见的三维扫描技术及其原理

激光雷达(LiDAR)

原理:激光雷达利用激光束进行测距。激光器发射脉冲激光光束,光束击中目标表面后反射回激光雷达,激光雷达测量光的飞行时间,然后通过计算光的速度和飞行时间来确定目标表面的距离。

工作特点:LiDAR可以提供高密度的点云数据,适用于需要高精度和详细几何信息的应用,如地形测绘、汽车自动驾驶、建筑扫描等。

结构光扫描

原理:结构光扫描系统使用投影光条、格子或编码图案照射目标表面,摄像机捕捉投影的变形图案,然后通过分析图案的形变来计算目标表面的三维坐标。

工作特点:结构光扫描适用于需要较高精度的表面形状和纹理信息的应用,例如工程设计、工件检测、文物保护等。

相位测量

原理:相位测量三维扫描利用测量光波的相位差异。通常通过投影编码光条或格子,然后使用相机捕捉这些编码图案。通过分析相位差异,可以计算出目标表面的距离。

工作特点:相位测量适用于需要高精度和高分辨率的应用,如医学成像、微观结构分析等。

时间飞行(Time-of-Flight)

原理:时间飞行扫描系统通过测量激光脉冲从发射到反射回到接收器所需的时间来计算目标表面的距离。这通常使用激光器和光电二极管传感器来实现。

工作特点:时间飞行扫描适用于需要快速数据采集的实时应用,例如虚拟现实、游戏开发等。

立体视觉

原理:立体视觉通过使用两个或多个相机,记录目标表面的图像,并通过视差来计算目标表面上各点的深度信息,从而获得三维坐标。

工作特点:立体视觉适用于需要获取表面纹理和颜色信息的应用,如计算机视觉、机器人导航等。

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