Kolmemõõtmeline skanner on skaneerimise ja 3D omandamine
Kolmemõõtmeline skanner on skaneerimise ja 3D omandamine

3D-skanner


Kolmemõõtmeline skanner on seade, mis analüüsib objektide või nende vahetus ümbruses, koguda teavet vormil ja võib-olla nende välimust (värvi, tekstuuri). Kogutud andmeid saab seejärel ehitada CGI kolmemõõtmeline (digitaalse objekti) erinevatel eesmärkidel.

Neid seadmeid kasutatakse palju meelelahutust tööstuse filme või videomänge. Skannitud objektid 3D digitaalseid kujutisi kasutatakse ka tööstusdisainilahenduste, proteesid disain, Pöördprojekteerimine, kvaliteedikontrolli (lõputööd) või kultuuriväärtuste vormistamise eest.

Sans kontaktid skannerid võib jagada kahte põhikategooriasse: aktiivsed ja passiivsed skannerid. Nad on ise palju alamkategooriaks tehnoloogia põhimõttest.







See skanner saab skaneerida hoonete
See skanner saab skaneerida hoonete

Skanneri lennu ajaks


Lidar skanner saab skaneerida hooned, geoloogilistesse formatsioonidesse jne tootmiseks mudel kolmes mõõtmes. Selle raadius on reguleeritav üle väga lai Horisont: tänu pea horisontaalne pööramine peegel suunab selle vertikaalselt. Laserkiir kasutatakse koos esimese objekti lõikamine kauguse mõõtmiseks


Lidar 3D scanner on aktiivne seade, mis kasutab laserkiire sond teema. Seda tüüpi viirus põhineb laserkaugusmõõtja määrata kaugus uurinud lugedes kuluvat aega tagasi peegeldunud laser beam impulsi objekti pinnalt.

C valguse kiirus on teada, sõitis edasi-tagasi aega määrata kaugus valgus, mis on kaks korda skanner ja pinna vaheline kaugus. Muidugi, skanner lennu ajaks täpsus sõltub tagasijõudmise aeg t, teades, et 3.3 picoseconds on umbes aega, mida tuli sõita üks millimeeter mõõtmise täpsust.


Laser ulatuseotsijat tuvastab ainult ühest punktist korraga suunda, see on suunatud. Selleks seade otsib kõik oma vaatevälja punkthaaval ja muutma selle vaatesuuna igale meetmele. Seda saab muuta kaamera ise pööramine või süsteemi pöörlevad peeglid. Viimane meetod on kõige sagedamini kasutatav peeglid on kergem ja võib muuta suunda kiiremini ja suurema täpsusega.
Lennu 3D skannerid aega saab mõõta vahemaa 10 000 – 100 000 punkti sekundis.









Skanner kiirgab laserkiir, mis kokkupuude eesmärk, kajastub laser skanner
Skanner kiirgab laserkiir, mis kokkupuude eesmärk, kajastub laser skanner

Skanneri tingitud


Mõõta vahemaid laser skanneri teise tehnoloogia on faasinihe meede. Skanner kiirgab laserkiir, mis kokkupuude eesmärk, kajastub laser skanneri. Heitkoguste laser lainepikkus sõltub osutaja. Peegel skanneri tagastab laserkiir vertikaalselt poole sama objekti. Vertikaalnurka kodeeritud samal ajal kui kauguse mõõtmine.


Laser skanneri pöörleb 360 ° endale horisontaalne. Horisontaalne nurk arvutatakse samaaegselt kauguse mõõtmine. Kaugus ja nurk, vertikaalne ja horisontaalne anda polaarkoordinaatide (δ, α, β), mis on teisendatud Descartes'i (x, y, z). Mõne laser skanneri abil faasi shift Mõõtetehnika vahemaa pinna. Seadme projektide infrapunase laserkiirega, mis pöörduvad skanner arutelu. See arvutab lähima millimeetri kaugusele analüüsides faasinihe tekitatava valgusvihu ja vastuvõetud raadius.
Tuntud siinuslaine laser edastatakse laser allikas.


See on \light\. Mõned laserkiir peegeldub sihtmärk allikas. Nimetatakse \tagasi valgus\. Selles \taustavalgustus\ faasi on võrreldes, et valgus eraldub tuntud kerge ajalugu määramiseks. Vahe kahe piigi nimetatakse \faasinihe\. Saadud faasinihe vastab 2π x lennu aeg x ümbersuunamise sagedus. Faasi shift skannerid on tavaliselt kiirem ja täpsem kui 3D õigeaegselt lennu laser skannerid, kuid nad on väiksemad.









Triangulatsiooni laser skanner on aktiivne skanner kasutab laser valguse sond oludega
Triangulatsiooni laser skanner on aktiivne skanner kasutab laser valguse sond oludega

Mida triangulatsiooni skanner


Detektor, kasutades laser triangulatsiooni põhimõtet. Kuvatakse kolm objekti kohta.

Triangulatsiooni laser skanner on ka kasutab laser valguse sond oludega aktiivne skanner. Ta viitab nagu üks lennu ajaks tala teemaga ja kasutab kaamera punkti leidmiseks. Sõltuvalt vahemaast pinnale, punkt ilmub teise kohta kaamera vaatevälja. Seda tehnikat nimetatakse triangulatsiooni, kuna punkt laser, kaamera ja laser saastav moodustavad kolmnurga. Kolmnurga külje pikkus kaamera ja Laserseade on teada.
Nurk küljel Laserseade on teada.

Küljel kaamera nurk määrab vaadates laserpunkti kaamera vaatevälja kohta. Need andmed kindlaks kuju ja mõõtmed kolmnurga ja anda laser punkti asukoha kohta. Enamasti laser asemel perioodi bänd otsib eseme omandamise protsessi kiirendamiseks. Teadusuuringute nõukogu Kanada oli esimene instituutide arendada tehnoloogia põhineb triangulatsiooni 19782 scan.








Conoscopic süsteemis prognooside laserkiire abil pinnale
Conoscopic süsteemis prognooside laserkiire abil pinnale

Conoscopic holograafia


Conoscopic süsteemis laserkiire prognooside abil pinnale, seejärel mõtlemise kaudu sama tala läbi kaksikmurdvas kristall ja saadetakse Düsseldorfi sensor.
Difraktsioon mustrid sagedust saab analüüsida ja kasutada määrata kaugus pinnale. Peamine eelis conoscopic holograafia on kolineaarsuse, st ühe tala (reisi) täitmiseks kulub mõõtmine, mõõta nt augu sügavus puuritud peeneks mis ei ole võimalik triangulatsiooni.









Käsitsi laser skanneri luua pilte triangulatsiooni põhimõtet 3D
Käsitsi laser skanneri luua pilte triangulatsiooni põhimõtet 3D

Käsitsi skanner


Käsitsi laser skanneri luua pilte 3D eespool kirjeldatud triangulatsiooni põhimõtet: punkti või joone laser on projitseeritud käsitsi seade objekti ja andur (tavaliselt Düsseldorfi andur või positsiooni tundlik seade) mõõdab vahemaa pinnale.


Sisemine koordinaadid salvestatakse positsioone ja mõõdetakse skanneri enda seisukoht on liikuv. Asukoht määratakse skanneri abil iseloomulik vaatamisväärsuste pinna skaneerimist (tavaliselt on peegeldav kleepribaga) või väline jälgimise meetodit. Vastutavad selle ID on saadaval masina abiga kolmemõõtmeline kaamera varustatud üksuse lisada (skanner suuna määramiseks) või Photogrammetry, kasutades kolme või enama kaamerad, mis võimaldab kuus vabadusastmete skanneri seadmena.


Nii tehnika kalduvad kasutama skanner ühendatud infrapuna valgusdioodi, mis on nende arvates (kaamera (s) läbi filtrite neid näha vaatamata välisvalgustuse.
Teave arvuti kogutud ja salvestatud koordinaadid kolmemõõtmelise ruumi punkte kasutades arvuti töötlemine, need saab muuta triangulatsiooni lõuend ja seejärel arvuti mudeli, enamasti NURBS pinnad näol. Käeshoitav laser skanneri saab kombineerida neid andmeid nähtava valguse - passiivne vastuvõtja, mis rekord tekstuurid ja värvid - et taastada (vt Pöördprojekteerimine) täielik 3D mudeli modelleerimine.










Struktureeritud kergeid 3D skannerid projekti ere muster teemal
Struktureeritud kergeid 3D skannerid projekti ere muster teemal

Struktureeritud kerge skanner


Struktureeritud kergeid 3D skannerid projekti ere muster ja jälgida, et deformatsioon. Muster võib olla üks või kaks.

Näiteks rea ühemõõtmeline alusena. Prognoositakse LCD projektor või laser teemal. A veidi tasakaalustada projektor kaamera, registreerib tema võimalik deformeerumine. Sarnane triangulatsiooni tehnika abil arvutada kaugus, mistõttu selle asukoha esindavad. Maa vallutab tagamine selleks, et mitme korraga, vahemaad teavet salvestada.

Nüüd Võtame näiteks ruudustiku või strip-kujuline muster. Kaamera saab registreerida deformatsioone ja keerulise arvutiprogrammi abil arvutada sel põhjusel koosneb punktide kaugused. Keerukus on ebaselguse tõttu. Võta kampa vertikaalsed triibud horisontaalselt pühkimine teema. Lihtsaim juhul analüüs põhineb eeldusel, et jada ansamblid nähtav vasakule, paremale sobib pilt kavandatud laser nii, et pilt on vasakpoolseim bänd on esimene laser projektsioon, järgneb teine ja nii edasi.

Puhul-triviales eesmärgid ja augud, mõned oklusioonide, kiiresti põhjalikud muudatused, kuid tellimuse tingimata kontrollitud et ansamblid on sageli peidetud ja võib isegi näha teises järjekorras, saab ansamblid laserid on mitmeti mõistetav.

See konkreetne probleem on arenenud tehnoloogia nimega hiljuti lahendanud Multistripe laser Triangulation (MLT). Struktureeritud kergeid 3D skaneerimine on ikka aktiivne uuringuid, mille alusel mitmed väljaanded igal aastal.

Struktureeritud kergeid 3D skännerite tipphetk on kiirus. Punkt skannimise ajal asemel nad skaneeri kogu vaatevälja samal ajal. See piirab või välistab moonutatud probleeme liikumisega seotud. Olemasolevaid süsteeme on võimalik skaneerida objektide liikumise reaalajas. Hiljuti laulu Zhang ja Peisen Huang Stony Brook ülikoolis töötanud skaneerida sõita digitaalse erisoodustuse projektsioon ja moduleeritud faasi tehnika (teine struktureeritud kerge meetod).
See süsteem on võimalik lüüa, ehitada ja taastada painutamata aega (kui näoilme) objektide andmed sagedus 40 kaadrit sekundis.









Moduleeritud kergeid 3D skännerite pildistatavat kasutades muutuvat valgust
Moduleeritud kergeid 3D skännerite pildistatavat kasutades muutuvat valgust

Moduleeritud kerge skanner


Moduleeritud kergeid 3D skännerite pildistatavat kasutades muutuvat valgust. Valgusallikas on tavaliselt, tsükli, mille amplituud kirjeldab sinusoidi muster. Kaamera tuvastab peegelduv valgus, tähtsust selle muutusi meetmed ja määrab kaugus valgus on reisinud.
Moduleeritud valgus võimaldab ignoreerida valgusallika peale laser, skanner, et ei esineks.









Kontakt passiivne 3D skännerite põhinevad kajastub ümbritseva kiirguse avastamine
Kontakt passiivne 3D skännerite põhinevad kajastub ümbritseva kiirguse avastamine

Skanneri puudub kontakt passiivne


Passiivsed skannerid ilma kontakti, on välja andnud mis tahes tüüpi kiirgust, põhinevad peegeldunud ümbritseva kiirguse detekteerimiseks. Enamik skannereid selline avastada nähtavat valgust, sest on kohe saadaval. Muud tüüpi kiirguse, millele saab ka infrapuna. Passiivsete meetodite saab odavad, sest enamasti nad ei nõua seadme teatud Näita.









Stereoskoopiline 3D skännerite kasutamine kahe videokaamerad
Stereoskoopiline 3D skännerite kasutamine kahe videokaamerad

Stereoskoopiline skannerid


Stereoskoopiline süsteemid tavaliselt kaks kaamerat videod, veidi peale, osutades sama stseeni. Analüüsides, et väike erinevus kahe seadme pilte, on võimalik määrata pildi iga punkti kaugus. See meetod põhineb stereoskoopiline nägemine humaine5.









Seda tüüpi 3D-skannerid kasutada liigendusi loodud kolme ümber tehtud fotode jada
Seda tüüpi 3D-skannerid kasutada liigendusi loodud kolme ümber tehtud fotode jada

Siluett skannerid


Seda tüüpi 3D-skannerid kasutamine toob loodud ümber kolm mõõdet kontrastse taustal tehtud fotode jada. Need siluetid eemaldatakse oma taustast ja asukohale pöörlemistelje kaamera objekti ühtlustamine \visuaalne hull\ moodustamiseks omavahel kokku. Seda tüüpi tehnikat ei tuvastata fokaalpunktis objekti - kausi - sees nagu igasuguseid.


Skannerid, kes otsib abi kasutaja
On ka teisi meetodeid, Bethesda ja keda kasutaja omadused ja sarja objekti erinevaid pilte, mis võimaldavad ehitada see ühtlustamine. Seda tüüpi tehnoloogia on kasulik kiiresti saavutada lihtsaid kujundeid nagu hoonete objekti ühtlustamine. Erinevate tarkvaratootjate on võimeline iModeller, D-Sculptor ou RealViz-ImageModeler.

Seda tüüpi 3D-skannerid on rajatud Photogrammetry. Kuidagi nad kasutada meetodit sarnane panoramic fotograafia, selle asemel võtta pilte mitteaktiivseid panoraampildi tegemine, seeria pilte eri kohtadest on võetud puhkamas korrata seda.

Skanner kogutud andmete modelleerimine
Pilved punktide toodetud 3D-skannerid on sageli kasutatav mida. Enamikus rakendustes otse kasutamata, kuid 3D-mudeli asemel. See tähendab näiteks 3D hulknurga modelleerimine ja ühendust külgnevad punktid selleks, et luua pidev pind kontekstis. Mitmeid algoritme on saadaval selles (näiteks photomodeler, imagemodel).