淮安巨型高精度反向定位掃描儀結(jié)構(gòu)設(shè)計

**簡單的立體光學(xué)法使用三盞光源，從三個不同的方向照射待測物，每次*打開一盞光源。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)過向量場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)物體的部分表面無法在輪廓線上展現(xiàn)時，重建后將丟失三維信息。常見的方式是將待測物放置于電動轉(zhuǎn)盤上，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。獲得的數(shù)據(jù)（如待測物的結(jié)構(gòu)、色彩分布），建構(gòu)出更完整的待測物3D模型?；窗簿扌透呔确聪蚨ㄎ粧呙鑳x結(jié)構(gòu)設(shè)計

三維掃描儀分類為接觸式（contact）與非接觸式（non-contact）兩種，后者又可分為主動掃描（active）與被動掃描（passive），這些分類下又細(xì)分出眾多不同的技術(shù)方法。使用可見光視頻達成重建的方法，又稱做基于機器視覺（vision-based）的方式，是***機器視覺研究主流之一。接觸式掃描接觸式三維掃描儀透過實際觸碰物體表面的方式計算深度，如座標(biāo)測量機（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)，然而因其在掃描過程中必須接觸物體，待測物有遭到探針破壞損毀之可能，因此不適用于高價值對象如古文物、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的時間，現(xiàn)今**快的座標(biāo)測量機每秒能完成數(shù)百次測量，而光學(xué)技術(shù)如激光掃描儀運作頻率則高達每秒一萬至五百萬次?；窗彩褂酶呔确聪蚨ㄎ粧呙鑳x類型乃是在定點上拍攝四周視頻使之得以重建場景環(huán)境。

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(zhǔn)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。激光測距儀每發(fā)一個激光信號只能測量單一點到儀器的距離。因此，掃描儀若要掃描完整的視野（fieldofview），就必須使每個激光信號以不同的角度發(fā)射。而此款激光測距儀即可透過本身的水平旋轉(zhuǎn)或系統(tǒng)內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)鏡（rotatingmirrors）達成此目的。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。典型時差測距式的激光掃描儀，每秒約可量測10,000到100,000個目標(biāo)點。

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(gòu)出3D圖形：透過手持式設(shè)備，對待測物發(fā)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(chǎn)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(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，通常還會綜合被動式掃描（可見光）獲得的數(shù)據(jù)（如待測物的結(jié)構(gòu)、色彩分布），建構(gòu)出更完整的待測物3D模型。結(jié)構(gòu)光源（StructuredLighting）將一維或二維的圖像投影至被測物上，根據(jù)圖像的形變情形，判斷被測物的表面形狀，可以非?？斓乃俣冗M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(qū)域，故能用于動態(tài)測量。一般使用區(qū)塊比對（block matching）或?qū)O幾何（epipolar geometry）算法達成。

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(huán)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(fā)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(shù)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(gòu)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(fā)三角測距激光掃描技術(shù)的協(xié)會之一（1978）。其中涉及多種三維比對（3D-matching）方法。鹽城使用高精度反向定位掃描儀施工

光滑程度（smoothness）以及更多限制來求得精確的解?；窗簿扌透呔确聪蚨ㄎ粧呙鑳x結(jié)構(gòu)設(shè)計

輪廓法此類方法是使用一系列物體的輪廓線條構(gòu)成三維形體。當(dāng)物體的部分表面無法在輪廓線上展現(xiàn)時，重建后將丟失三維信息。常見的方式是將待測物放置于電動轉(zhuǎn)盤上，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。用戶輔助另外有些方法在重建過程中需要用戶提供信息，借助人類視覺系統(tǒng)之獨特性能，輔助完成重建程序。這些方式都是基于照片攝影原理，針對同個物體拍攝視頻以推算三維信息。另一種類似的方式是全景重建（panoramicreconstruction），乃是在定點上拍攝四周視頻使之得以重建場景環(huán)境?；窗簿扌透呔确聪蚨ㄎ粧呙鑳x結(jié)構(gòu)設(shè)計

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