Kolmiulotteinen skanneri on skannaus ja 3D hankinta
Kolmiulotteinen skanneri on skannaus ja 3D hankinta

3D-skanneri


Kolmiulotteinen skanneri on laite, joka analysoi objektin tai lähiympäristönsä kerätä tietoja lomakkeen ja mahdollisesti ulkonäkö (väri, rakenne) näistä. Kerättyjä tietoja voidaan rakentaa CGI kolmiulotteinen (digitaalisen esineitä) eri tarkoituksiin.

Nämä laitteet käyttävät paljon viihdettä teollisuuden elokuvia tai videopelejä. Digitaalisia kuvia, skannattuja esineitä 3D käytetään myös teollinen muotoilu, design proteesit, reverse engineering, laadunvalvonnasta (digitaalinen repository) tai kulttuuriesineiden dokumentointiin.

Sans-yhteystiedot skannerit voidaan jakaa kahteen pääryhmään, aktiivisen ja passiivisen skannerit. He ovat itse useita alaluokkia tekniikan periaate.







Tämä skanneri voidaan skannata rakennukset
Tämä skanneri voidaan skannata rakennukset

Scanner on Lentoaika


Tämä Lidar skanneri voidaan tuottaakseen malli kolmiulotteisesti skannata rakennukset, geologisiin muodostumiin, jne. Sen säde on säädettävissä hyvin laaja olennaisella: Kiitos vaakasuuntainen kierto pään peili ohjaa sen pystysuunnassa. Lasersäde käytetään mittaamaan matkan ensimmäinen kohde leikkaus palkki


3D Lidar-skanneri on aktiivinen laite, joka käyttää laser beam koetin aihe. Tämäntyyppinen skanneri on laser-etäisyysmittari, selvittää opiskeli laskemalla vaatima paluu pulssi heijastuu lasersäde aika objektin pinnan etäisyys.

Koska nopeus valo c tiedetään, edestakainen aikaa määritellä etäisyys matkusti valo, joka on kahdesti skanneri ja pinnan välinen etäisyys. Tietenkin scanner on lentoaika tarkkuus riippuu mittauksen paluu aika t, tietäen, että 3.3 picoseconds on noin aika, jonka valo matkustaa yksi millimetri.


Laser-etäisyysmittari havaitsee vain yhden pisteen kerralla se osoittaa suuntaan. Laite Skannaa kaikki sen näkökenttä kohta kohdalta ja sen katselukulma on muutettava kunkin toimenpiteen. Voi muuttaa, kierto kamera itse tai käyttämällä järjestelmä pyörivien peilit. Jälkimmäinen menetelmä on käytetyin, koska peilit ovat kevyempiä ja muuttaa suunnan nopeammin ja tarkemmin.
Aika flight 3D-skannerit voidaan mitata etäisyys 10 000 100 000 pistettä sekunnissa.









Skannerin lähettää lasersäde, joka yhteydessä objekti, näkyy laser-skannerin
Skannerin lähettää lasersäde, joka yhteydessä objekti, näkyy laser-skannerin

Kartoittava luona vaihesiirto


Toinen tekniikka käyttää laser skannereita mitata etäisyyksiä on toimenpide vaihesiirto. Skannerin lähettää lasersäde, joka yhteydessä objekti, näkyy laser skannerin. Aallonpituus laser-päästöjä vaihtelee palveluntarjoajan. Peili skanneri palauttaa lasersäde pystysuoraan kohti saman objektin. Vaakatason on koodattu samalla matkan mittaus.


Laser-skannerin kääntyy 360 ° vaakatason itselleen. Vaakasuora kulma lasketaan samanaikaisesti matkan mittaus. Etäisyys ja kulma vertikaalinen ja horisontaalinen antaa polar koordinaatti (δ α, β), joka muunnetaan kartesiolaisen koordinoida (x, y, z). Laser skannereita käyttää vaiheessa vaihto-mittaustekniikka etäisyys pintaan. Laitteen hankkeiden infrapunasäteilyn lasersäde, joka palaa skanneri heijastamalla. Se laskee etäisyys lähimpään millimetrin analysoimalla vaihesiirto vapautuneen palkki ja vastaanotettiin RADIUS.
Laser tunnetaan siniaalto lähetetään laser lähde.


Se on \kevyt\. Jotkut lasersäde on nähtävissä tavoite lähde. Kutsutaan \takaisin valossa\. \Taustavalo\ vaihe on kuin valon voimakkuus tiedossa määrittää valon historia. Ero kahden huipun kutsutaan \vaihesiirto\. Saatu vaihesiirto vastaa 2π x lentoaika x mukauttamisesta taajuus. Vaiheen muutos skannerit ovat yleensä nopeampaa ja tarkempaa kuin 3D aika lennon laser skannereita, mutta heillä on pienemmät mahdollisuudet.









Kolmivaiheinen laserskannerit on aktiivinen skanneri käyttää laservalon koetin ympäristöönsä
Kolmivaiheinen laserskannerit on aktiivinen skanneri käyttää laservalon koetin ympäristöönsä

Kolmivaiheinen skanneri


Periaatteen avulla lasertriangulaatioon ilmaisin. Kaksi kantaa objektin näkyvät.

Kolmivaiheinen laserskannerit on aktiivinen skanneri, että myös käyttää laservalon koetin ympäristöönsä. Hän viittaa aihe säde kuin yhden lennon mennessä ja käyttää kamera Etsi kohta. Pinnalle kiteitä kohta näkyy eri paikkaan kameran näkökenttään. Tämä tekniikka on nimeltään triangulaatio, koska kohta laser, kamera ja laser päästöiltään muodostavat kolmion. Pituus puolella olevaa kolmiota, välinen etäisyys kameran ja laser-lähetin on tiedossa.
Kulma puolella laser lähetin tunnetaan myös.

Puolella kamera kulma voidaan määrittää tarkastelemalla kameran näkökenttään laserpiste sijainti. Nämä kolme tiedot määritetään muodon ja kolmion mitat ja laser kohta kannan. Useimmissa tapauksissa laser sijaan kauden bändi etsii objektin hankinnan nopeuttamiseksi. Kansallinen neuvosto tutkimuksen Kanada oli ensimmäinen instituuttien kehittää tekniikkaa skannata perustuvat triangulaatiota 19782.








Conoscopic järjestelmässä lasersäde on projisoitu pinta
Conoscopic järjestelmässä lasersäde on projisoitu pinta

Conoscopic holografia


Conoscopic järjestelmässä lasersäde on projisoitu pinta sitten ajattelematta samalta viivalta kulkee birefringent Crystal ja lähetetään CDD anturi.
Taajuus diffraktio malleja voidaan analysoida ja käyttää määritellä etäisyys pintaan. Conoscopic holografia etuna on kolineaarisuuden, eli palkki (edestakainen matka) on tarpeen tehdä mittaus, mitataan esimerkiksi syvyys reikä porattu hienoksi mikä on mahdotonta on kolmivaiheinen.









Manuaalinen laserkeilaintyyppiä luoda kuvia triangulaatioon periaate 3D
Manuaalinen laserkeilaintyyppiä luoda kuvia triangulaatioon periaate 3D

Manuaalinen tarkistus


Manuaalinen laser skannereita luoda kuvia 3D kolmivaiheinen periaatteesta edellä: piste tai laser viiva on projisoitu objekti käyttää käsikäyttöistä laitetta ja anturi (yleensä CDD anturi tai kanta herkkä laite) mittaa etäisyys pintaan.


Kannat tallennetaan sisäinen koordinaattijärjestelmä ja skannerissa on siirtymässä kantansa on mitattava. Asema voidaan määrittää skannerin avulla ominaisuus maamerkkejä pinta skannataan (joka tyypillisesti koostuu heijastava tarranauhat) tai käyttämällä ulkoista seurantamenetelmää. Yksikkö vastaa tämä tunniste tulee muodossa koneen toimenpide kolmiulotteisen varustettu kamera on sisällytetty (voit määrittää suunnan skanneri) tai laitteena ilmakuvaukseen käyttämällä kolme tai useampia kameroita, jonka avulla skanneri kuusi vapausastetta.


Tapoja, joilla on taipumus käyttää infrapuna LEDit sisällytetty skanneri, joita pidetään (kamera (t) nähdä niitä huolimatta valoisuus suodattimien läpi.
Tiedot on kerätty tietokone ja tallentaa koordinaatit pistettä kolmiulotteisessa tilassa käyttäen tietojenkäsittelyyn, nämä voidaan muuntaa on kolmivaiheinen kankaalle ja sitten tietokonemallin useimmiten muodossa NURBS pintoja. Kädessä pidettävä laser skannereita voi yhdistää nämä tiedot vastaanottajina näkyvän valon - että levy kuvioita ja värejä - jotta palauttaa (Katso selvittämisen) täydellinen mallinnus 3D malli.










Rakenteeltaan kevyt 3D-skannerit hankkeen kirkas ohje aiheesta
Rakenteeltaan kevyt 3D-skannerit hankkeen kirkas ohje aiheesta

Rakenteeltaan kevyt skanneri


Rakenteeltaan kevyt 3D-skannerit hankkeen kirkas malli ja tarkkailla muodonmuutos. Menetelmä voi olla yksi tai kaksi ulottuvuutta.

Esimerkki rivin yksiulotteinen kentällä. Sen ennustetaan aiheesta LCD-projektori tai laser. A hieman offset projektori kamera, tallentaa hänen mahdollinen muodonmuutos. Tekniikka muistuttaa triangulaatiota käytetään laskea etäisyyden ja näin ollen edustaa pisteiden sijainti. Maahan pyyhkäisee näkökenttää pelastaakseen joukko kerrallaan tietoja matkoja.

Nyt esimerkiksi ruudukko- tai nauhat muotoinen. Kameraa käytetään tallentamaan muodonmuutoksia ja monimutkainen tietokoneohjelman käytetään välimatkojen muodostavat tästä syystä pistettä. Monimutkaisuus johtuu epäselvyys. Ota ryhmä lakaistaan vaakasuunnassa aihe pystyraitoja. Yksinkertaisin tapaus analyysi perustuu olettamukseen, että bändit näkyvin vasen oikea järjestys vastaa siten, että kuva vasemmalla bändi on ensimmäinen laser projektio kuvan ennustetaan-laser, Seuraavassa on toinen ja niin edelleen.

Triviales tavoitteiden kanssa reikiä, jotkut purenta, nopeita muutoksia, jos kuitenkin tilauksen välttämättä todentaa bändit ovat usein piilossa ja voi jopa vaikuttaa eri järjestyksessä synnyttää epäselvyyttä bändit laserit.

Ongelma olisi ratkaistu äskettäin kehittynyt tekniikka kutsutaan Multistripe laser Triangulation (MLT). Rakenteeltaan kevyt 3D kartoittava on edelleen aktiivinen alue tutkimuksen synnyttää määrä on vuosittain.

Rakenteeltaan kevyt 3D-skannerit kohokohta on nopeus. Skannauksen kohta kerrallaan, ne skannata koko näkökentän samaan aikaan. Tämä rajoittaa tai poistaa vääristymiä ongelmia liikkeen. Nykyisten järjestelmien pystyvät etsimään esineitä liikkeessä reaaliajassa. Viime aikoina kappaleen Zhang Peisen Huang Stony Brookin yliopistossa ovat kehittäneet scan lennossa käyttäen digitaalinen reuna projektio ja moduloidun vaihe tekniikka (toinen rakenteeltaan kevyt menetelmä).
Tämä järjestelmä on etevä jotta kaapata, elvyttää ja palauttaa tietoja objekteista vääntämättä kellonaika (ilme) taajuudella 40 kuvaa sekunnissa.









Moduloidun kevyt 3D-skannerit valaista asiaa käyttämällä muuttuvassa light
Moduloidun kevyt 3D-skannerit valaista asiaa käyttämällä muuttuvassa light

Moduloidun kevyt skanneri


Moduloidun kevyt 3D-skannerit valaista aiheesta käyttäen vaihtuvalle valolle. Yleensä valonlähde on sykli jonka amplitudi kuvataan sinimuotoinen kuvio. Kamera tunnistaa heijastuneet toimenpiteet sen muutos merkitys ja määrittää etäisyys valo on matkustanut.
Moduloidun valon avulla skanneri ohittaa valonlähde kuin laser, jotta ei häirittäisi.









Passiivinen ei-yhteyttä 3D-skannerit perustuvat heijastuu ympäristön säteilyn havaitsemiseen
Passiivinen ei-yhteyttä 3D-skannerit perustuvat heijastuu ympäristön säteilyn havaitsemiseen

Skanneri ei ole yhteyttä passiivinen


Passiivinen skannerit ilman kontaktia, on antanut säteilyn tahansa perustuvat heijastuu ympäristön säteilyn havaitsemiseen. Enimmät kartoittava tällaisen havaita näkyvää valoa, koska ne ovat heti saatavilla. Muita säteilyn, kuten infrapuna voidaan käyttää myös. Passiivisia voi olla halpaa, koska valtaosassa tapauksia ne eivät vaadi laite tiettyyn ohjelmaan.









Stereoskooppisen 3D skanneri käyttää kaksi videokameroita
Stereoskooppisen 3D skanneri käyttää kaksi videokameroita

Stereoskooppisen skannerit


Stereoskooppisen järjestelmät yleensä kaksi kameraa videoita, hieman toisistaan, muistuttaa samasta kohtauksesta. Analysoimalla hieman eroja kaksi kuvaa on mahdollista määritellä etäisyys jokaisen pisteen kuva. Tämä menetelmä perustuu vision stereoskooppisen humaine5.









Tämäntyyppiset 3D-skannerit käyttävät linjaukset luoda sarjan kuvia otetaan ympäri objektin kolmiulotteisesti
Tämäntyyppiset 3D-skannerit käyttävät linjaukset luoda sarjan kuvia otetaan ympäri objektin kolmiulotteisesti

Siluetti skannerit


Tämäntyyppiset 3D skannerit käytössä hahmotellaan luoda sarjan kuvia otetaan ympäri objektin kolmiulotteisesti vastaan taustastaan. Vaatetuksen irrottaa taustasta ja koottu toisilleen kamera muodostaa \visuaalinen hull\ objektin arvio pyörimisakselin sijainnissa. Tämän tyyppinen tekniikoita kaikenlaisia koveruus ja objekti - kuten sisällä kulhoon - ei tunnista.


Skannerit pääaulassa käyttäjä
Muitakin menetelmiä perustuu havaitsemiseen ja avustaa käyttäjän ominaisuudet ja muodostaa eri kuvasarjan objektin, joiden avulla rakentaa se lähentämistä. Tällaista tekniikkaa on hyödyllistä päästä esineen yksinkertaisia muotoja kuten rakennukset arvio. Eri kaupallisten ohjelmistojen pystyvät kuin iModeller, D-Sculptor ou RealViz-ImageModeler.

Tämäntyyppiset 3D skannerit perustuu ilmakuvaukseen periaatteisiin. Jotenkin he käyttävät menetelmät, joka on samanlainen panoraama valokuvaus, tässä sen sijaan ottaa kuvia ottaa panoraama kiinteästä pisteestä, useita kuvia eri kohdista otetaan kiinteään esineeseen toistamaan sitä.

Mallintaminen keräämät skanneri
Pilvet pistettä tuottama 3D skannerit eivät useinkaan ole käytettävissä mitä. Useimmat sovellukset eivät suoraan Käytä, mutta 3D mallin asemesta. Tämä tarkoittaa esimerkiksi 3D monikulmion mallinnus ja yhteyden pisteen luomista yhtenäistä pintaa yhteydessä. Useita algoritmeja ovat käytettävissä tätä työtä (esimerkiksi photomodeler, imagemodel).