Alat-alat ini banyak digunakan oleh industri hiburan untuk filem atau permainan video. Imej-imej digital objek-objek yang diimbas dalam 3D juga digunakan untuk Reka bentuk perindustrian, Reka bentuk prostesis, Kejuruteraan, kawalan kualiti (repositori digital) atau dokumentasi objek budaya undur.

Pengimbas sans kenalan boleh dibahagikan kepada dua kategori utama, pengimbas pasif dan aktif. Mereka adalah diri mereka sendiri ke dalam subkategori banyak berdasarkan prinsip teknologi mereka.

Mesin pengimbas Lidar ini boleh digunakan untuk mengimbas bangunan, pembentukan geologi, dan sebagainya untuk menghasilkan model dalam tiga dimensi. Ia adalah laras berbanding horizon yang sangat luas: terima kasih kepada pusingan mendatar di kepala, cermin mengarahkan ia menegak. Pancaran laser digunakan untuk mengukur jarak dengan rasuk memotong objek pertama


Pengimbas Lidar 3D adalah peranti yang aktif yang menggunakan pancaran laser untuk menyiasat perkara itu. Di tengah-tengah pengimbas jenis ini adalah yang rangefinder laser untuk menentukan jarak dari permukaan objek yang dikaji oleh mengira masa yang diperlukan untuk pulangan denyut pancaran laser yang digambarkan.

Oleh kerana kelajuan cahaya c yang diketahui, masa pulang-pergi untuk menentukan jarak yang dilalui oleh cahaya, iaitu dua kali jarak di antara pengimbas dan permukaan. Sudah tentu, ketepatan pengimbas masa penerbangan bergantung pada ketepatan ukuran t balik masa, mengetahui bahawa 3.3 picoseconds kira-kira masa yang diambil dengan cahaya untuk perjalanan satu Oerlikon.


Laser rangefinder mengesan hanya satu titik sekaligus ke arah ia menunjuk. Untuk ini, peranti mengimbas semua pandangan dalam bidang titik dengan titik dan mesti mengubah hala tuju pandangan untuk setiap langkah. Ia boleh ditukar mengikut giliran kamera itu sendiri atau dengan menggunakan sistem berputar cermin. Kaedah yang terakhir ini adalah yang paling biasa digunakan kerana cermin adalah lebih ringan dan boleh menukar arah dengan lebih cepat dengan ketepatan yang lebih banyak.
Masa penerbangan 3D pengimbas dapat mengukur jarak dari 10 000 ke 100 000 Mata sesaat.

Satu lagi teknologi yang digunakan oleh pengimbas laser untuk mengukur jarak ialah ukuran peralihan fasa. Pengimbas mengeluarkan pancaran laser, yang, dalam hubungan dengan objek itu, dapat dilihat oleh pengimbas laser. Panjang gelombang yang berkuat daripada pancaran laser yang berbeza-beza mengikut pembekal. Cermin pengimbas pulangan pancaran laser menegak ke arah objek yang sama. Sudut menegak dikodkan pada masa yang sama sebagai ukuran jarak.


Pengimbas laser putar 360 ° dirinya dalam garisan. Sudut mendatar dikira secara serentak dengan ukuran jarak. Jarak dan sudut menegak dan mendatar memberi satu kutub koordinat (δ, α, β) yang ditukar kepada Cartesian koordinat (x, y, z). Sesetengah pengimbas laser menggunakan teknologi pengukuran anjakan fasa untuk mengukur jarak ke permukaan yang rata. Peranti projek satu pancaran laser inframerah yang pulangan ke pengimbas melalui refleksi. Ia mengira jarak untuk Oerlikon yang terdekat dengan menganalisis fasa peralihan antara rasuk pelepasan dan JEJARI yang diterima.
Laser daripada gelombang sinus dikenali disiarkan oleh sumber laser.


Ia adalah 'cahaya'. Sebahagian daripada pancaran laser digambarkan dari sasaran kepada sumber. Dipanggil \kembali cahaya\. Fasa ini \cahaya belakang\ berbanding dengan cahaya dikeluarkan diketahui untuk menentukan 'sejarah cahaya'. Perbezaan di antara dua puncak dipanggil \fasa peralihan\. Peralihan fasa diperolehi sepadan dengan 2π x waktu penerbangan x kekerapan modulasi. Fasa peralihan pengimbas adalah biasanya lebih cepat dan lebih tepat daripada 3D dalam masa penerbangan pengimbas laser, tetapi mereka mempunyai skop yang lebih kecil.

Prinsip yang menggunakan Pengesan laser triangulation. Dua kedudukan objek yang dipaparkan.

Pengimbas laser triangulation merupakan pengimbas yang aktif yang turut kegunaan laser cahaya untuk menyiasat alam sekitar. Dia menunjuk kepada mata pelajaran itu dengan pancaran bagi satu dengan waktu penerbangan dan menggunakan kamera untuk mencari titik. Bergantung kepada jarak di permukaan yang rata, titik yang muncul di tempat yang berbeza dalam wawasan dalam bidang kamera. Teknik ini dinamakan triangulation kerana point laser, kamera dan laser emitter membentuk segi tiga. Panjang sisi segi tiga, jarak antara kamera dan pemancar laser dikenali.
Sudut sebelah pemancar laser juga dikenali.

Sudut sebelah kamera ditentukan dengan melihat lokasi titik laser di wawasan dalam bidang kamera. Data ini tiga menentukan bentuk dan dimensi segi tiga dan memberi kedudukan titik laser. Dalam kebanyakan kes, laser dan bukannya sebuah band zaman, mengimbas objek untuk mempercepatkan proses perolehan. Majlis Penyelidikan Kebangsaan Kanada adalah antara institusi pertama untuk membangunkan teknologi imbasan berdasarkan triangulation 19782.

Dalam sistem conoscopic pancaran laser unjuran ke permukaan yang rata, kemudian pemikiran melalui rasuk sama melalui sebuah Kristal birefringent dan dihantar pada CDD sensor.
Kekerapan corak diffraction boleh dianalisis dan digunakan untuk menentukan jarak ke permukaan. Kelebihan utama conoscopic holography adalah collinearity, iaitu pancaran tunggal (balik) diperlukan untuk melaksanakan pengukuran, untuk mengukur kedalaman lubang contohnya drilled halus yang adalah mustahil oleh triangulation.

Manual laser yang mencipta pengimbas imej 3D daripada prinsip triangulation yang diterangkan di atas: titik atau garis laser diunjurkan ke atas sesuatu objek yang menggunakan peranti manual dan penderia (biasanya CDD sensor atau jawatan sensitif alat) mengukur jarak ke permukaan.


Jawatan disimpan ke sistem koordinat dalaman dan pengimbas sendiri sedang bergerak kedudukannya perlu diukur. Kedudukan yang boleh ditentukan oleh pengimbas yang menggunakan ciri-ciri mercu tanda permukaan tidak diimbas (biasanya dari jaluran mencerminkan pelekat) atau menggunakan satu kaedah pengesanan luar. Unit ini bertanggungjawab untuk pengenalan ini datang dalam bentuk sebuah mesin mengukur tiga dimensi dilengkapi dengan kamera yang diperbadankan (untuk menetapkan haluan pengimbas) atau sebagai alat untuk Fotogrammetri menggunakan kamera tiga atau lebih yang membenarkan kebebasan dari darjah enam pengimbas.


Kedua-dua teknik cenderung untuk menggunakan inframerah LED yang diperbadankan oleh pengimbas yang dianggap oleh (kamera (s) melalui penapis untuk melihatnya walaupun kualiti pencahayaan.
Maklumat yang dikumpul oleh komputer dan disimpan sebagai koordinat titik dalam ruang tiga dimensi, menggunakan pemprosesan komputer, ini boleh ditukar oleh triangulation di dalam kanvas dan kemudian dalam model komputer, kebiasaannya dalam bentuk permukaan NURBS. Pengimbas tangan laser boleh menggabungkan data ini dengan penerima pasif cahaya yang boleh dilihat - yang merakam tekstur dan warna - ke ambil semula (lihat Kejuruteraan terbalik) melengkapkan model dalam 3D model.

Pengimbas cahaya 3D yang berstruktur projek corak yang terang tentang subjek dan mematuhi kecemaran tersebut. Corak mungkin dalam satu atau dua dimensi.

Contoh garisan sebagai tanah dimensi. Dijangka pada subjek menggunakan projektor LCD atau laser. A sedikit mengimbangi kamera projektor, rekod kecemaran mungkin beliau. Satu teknik yang menyerupai triangulation digunakan untuk mengira jarak, dan oleh itu kedudukan mata yang mewakili. Tanah sweeps wawasan dalam bidang usaha untuk menyelamatkan sekumpulan pada satu masa, maklumat tentang jarak.

Sekarang mengambil contoh grid atau corak berbentuk jalur. Kamera yang digunakan untuk merekod ubah bentuk itu dan program komputer kompleks yang digunakan untuk mengira jarak mata merangkumi tanah itu. Kerumitan adalah disebabkan oleh kekaburan dalam. Mengambil sekumpulan jalur menegak melintang menyapu satu topik. Dalam kes paling mudah, analisis adalah berdasarkan pada anggapan bahawa jujukan band yang kelihatan dari kiri kanan sepadan laser unjuran imej sedemikian rupa bahawa imej band yang leftmost adalah unjuran laser pertama, berikut adalah kedua dan sebagainya.

Dalam kes-triviales sasaran lubang, occlusions beberapa perubahan pesat kedalaman, Walau bagaimanapun, perintah itu semestinya disahkan bahawa band sering tersembunyi dan mungkin juga muncul dalam suatu perintah yang berbeza, yang menimbulkan kekaburan yang dalam laser band.

Ini masalah spesifik Tempahan telah diselesaikan oleh teknologi canggih yang dipanggil Multistripe laser Triangulation (MLT). Yang berstruktur cahaya 3D mengimbas adalah masih aktif kawasan penyelidikan, menimbulkan beberapa penerbitan setiap tahun.

Kemuncak pengimbas 3D cahaya berstruktur adalah kelajuan. Daripada mengimbas tempat pada satu masa, mereka mengimbas seluruh field of wawasan pada masa yang sama. Ini menghadkan atau menghapuskan masalah gangguan yang berkaitan dengan pergerakan. Sistem sedia ada akan dapat mengimbas objek bergerak secara real time. Terbaru, Song Zhang dan Peisen Huang dari Universiti Stony Brook telah membangunkan imbasan dengan cepat menggunakan unjuran pinggir digital dan teknik fasa dimodulatkan (berstruktur cahaya kaedah lain).
Sistem ini adalah dapat tangkap, membina semula dan memulihkan butir-butir objek deforming dalam masa (sebagai satu ekspresi muka) pada kekerapan 40 bingkai sesaat.

Pengimbas 3D cahaya dimodulatkan menerangi subjek menggunakan cahaya yang berubah-ubah. Biasanya, sumber cahaya mempunyai kitaran amplitud yang menggambarkan corak sinus. Kamera mengesan cahaya terpantul, pentingnya perubahan dalam mengukur dan menentukan jarak cahaya telah mengembara.
Lampu yang dimodulatkan juga membolehkan pengimbas untuk mengabaikan sumber cahaya selain daripada laser, supaya terdapat tiada gangguan.

Pengimbas pasif tanpa kenalan, sedang mengeluarkan apa-apa jenis sinaran, berdasarkan pengesanan sinaran ambien yang digambarkan. Kebanyakan pengimbas jenis ini mengesan cahaya yang boleh dilihat kerana ia boleh didapati dengan segera. Lain-lain jenis sinaran, seperti inframerah juga boleh digunakan. Kaedah pasif boleh murah, kerana dalam kebanyakan kes, mereka tidak memerlukan peranti tertentu Papar.

Sistem stereoskopik biasanya dua kamera video, sedikit selain, menunjuk ke arena yang sama. Dengan menganalisis perbezaan sedikit antara imej-imej dua peranti, ia adalah mungkin untuk menentukan jarak setiap titik dalam imej. Kaedah ini adalah berdasarkan humaine5 stereoskopik wawasan.

Jenis pengimbas 3D menggunakan menggariskan yang dicipta daripada satu turutan gambar yang diambil sekitar objek dalam tiga dimensi terhadap latar belakang berbeza. Bayang ini berkembar dari latar belakang mereka dan berkumpul antara satu sama lain pada lokasi paksi putaran kamera untuk membentuk \Visual hull\ bagi mendapat objek itu. Dengan teknik-teknik jenis ini segala macam concavity objek itu - seperti dalam mangkuk - tidak dikesan.


Pengimbas yang memohon bantuan pengguna
Terdapat kaedah lain, berdasarkan pengesanan dan pengenalpastian dibantu ciri-ciri pengguna dan membentuk satu siri gambar yang berbeza daripada objek, yang membolehkan untuk membina anggaran itu. Jenis teknologi ini adalah berguna untuk cepat mencapai penghampiran untuk objek terdiri daripada bentuk yang mudah seperti bangunan. Pelbagai perisian komersial yang berupaya sebagai iModeller, D-Sculptor ou RealViz-ImageModeler.

3D pengimbas jenis ini adalah berdasarkan prinsip-prinsip Fotogrammetri. Entah bagaimana mereka menggunakan kaedah yang serupa dengan panorama fotografi, dengan ini sebagai ganti untuk mengambil imej-imej dari titik tetap mengambil panorama yang, siri imej dari mata yang berbeza diambil dari sebuah objek yang tetap untuk meniru.

Pemodelan data yang dikumpul oleh pengimbas
Awan-awan dari mata yang dihasilkan oleh pengimbas 3D adalah sering tidak boleh digunakan sebagai apa. Kebanyakan aplikasi tidak menggunakan secara langsung, tetapi menggunakan bukan 3D model. Ini bermakna, sebagai contoh dalam konteks sebuah 3D polygonal pemodelan untuk menentukan dan menyambung mata angin bersebelahan bagi mewujudkan permukaan yang berterusan. Sejumlah besar algoritma disediakan untuk kerja-kerja ini (contohnya, photomodeler, imagemodel).