三維掃描儀係一種3D掃描和採集設備 3D掃描儀 三維掃描儀係分析物體或其近環境以收集有關物體形狀（顏色、紋理）嘅準確信息嘅設備。 因此，收集到嘅數據可用于構建用于各種目的嘅三維電腦圖形（數字對象）。 呢啲設備被娛樂行業廣泛用于電影或視頻遊戲。 掃描對象嘅3D數字圖像都用於工業設計、假肢設計、逆向工程、質量控制（數字存儲庫）或文物文檔。 非接觸式掃描儀可細分為兩大類，即主動掃描儀和被動掃描儀。 根據他們的技術原理，它們本身屬於許多子類別。 此掃描儀可用于掃描建築物 飛行時間掃描儀 激光雷達掃描儀可用于掃描建築物、地質構造等，以產生三維建模。 它的半徑喺非常寬嘅地平線上係可定位嘅：由於頭部嘅水平旋轉，一面鏡垂直引導它。 激光束用于測量由切割光束嘅第一個物體嘅距離。 激光雷達3D掃描儀係一種使用激光束探測受試者嘅主動設備。 呢種掃描儀嘅核心係激光測距儀，透過計算反射激光束脈衝往返所需嘅時間嚟計算與所研究物體表面嘅距離。 由於光速- C -已知，返回時間可以肯定光所行過嘅距離，係掃描儀同表面之間距離嘅兩倍。 顯然，飛行時間掃描儀嘅準確性取決於返回時間測量嘅準確性- T -知3.3皮秒大約係光旅行毫米所花的時間。 激光測距儀一次只檢測一個點指向它指向嘅方向。 為此，設備會逐點掃描成個視場，並且必須根據每次測量更改其視圖方向。 它可以透過旋轉設備本身或使用旋轉後視鏡系統進行更改。 後一種方法最常用，因為後視鏡更輕，可以更準確地更快地改變方向。 飛行時間3D掃描儀可以測量每秒10，000到100，000啲嘅距離。 掃描儀發射激光束，與物體接觸時反射回激光掃描儀緊 相移掃描儀 激光掃描儀用于測量距離嘅另一種技術係相移測量。 掃描儀發射激光束，與物體接觸時反射回激光掃描儀緊。 激光嘅發射波長因供應商而異。 掃描儀後視鏡將激光束垂直返抵同一物體。 垂直角度與距離測量同時編碼。 激光掃描儀水平旋轉360°。 水平角與距離測量同時計算。 距離以及垂直和水平角度提供極地坐標（δ、α、β），該坐標轉換為笛卡爾坐標（x、y、z）。 一些激光掃描儀使用相移測量技術測量與表面嘅距離。 該設備投影返回反射掃描儀嘅紅外激光束。 它透過分析發射半徑和接收半徑之間嘅相位變化嚟計算與毫米嘅距離。 已知正弦波嘅激光束由激光源散射。 呢个系唻發出嘅光枰。 激光束嘅一部分由目標反射到源頭。 就係所謂嘅桎梏返回光枰。 這種"返回光"嘅相位與已知肯定"發射光嘅歷史"嘅發射光嘅階段進行比較。 兩個峰值之間的差異稱為"相移"。 獲得嘅相位移位對應於飛行時間x調製頻率嘅2 +x。 相移掃描儀通常比飛行時間嘅3D激光掃描儀更快、更準確，但射程較小。 三角測量激光掃描儀係一種主動掃描儀，使用激光探測其環境 三角掃描儀 三角測量激光掃描儀係一種主動掃描儀，都使用激光探測其環境。 它用光束指向拍攝對象，以表示飛行時嘅光束，並使用相機定位啲。 根據與表面嘅距離，該啲出現喺設備視野中嘅不同位置。 呢種技術被稱為三角測量，因為激光啲、相機同激光發射器形成三角形。 三角形嘅一側長度、相機同激光發射器之間嘅距離係眾所周知嘅。 激光發射器側面嘅角度都係眾所周知嘅。 相機側嘅角度可以透過查看相機視野中嘅激光啲位置嚟肯定。 三個數據決定咗三角形嘅形狀同尺寸，並畀出咗激光啲嘅位置。 在大多數情況下，激光條（而唔係啲）掃描對象以加快採集過程。 在錐形系統中，激光束投射到表面 錐鏡全息 在錐形系統中，激光束投射到表面，然後透過同一光束嘅反射透過雙層晶體，並發送到CDD傳感器。 可以分析衍射模式嘅頻率，並肯定與此表面嘅距離。 錐形全息攝影的主要優點是結直線性，也就是說，進行測量需要單光束（往返），例如，允許測量三角測量不可能鑽孔的深度。 手動激光掃描儀根據三角測量原理創建3D圖像 手動掃描儀 手動激光掃描儀根據三角測量原理創建3D圖像：使用手動設備把激光啲或綫投影到物體上，傳感器（通常係CDD傳感器或位置敏感設備）測量與表面嘅距離。 位置記錄與內部坐標系統有關，掃描儀本身在運動，然後必須測量其位置。 位置可由掃描儀使用掃描表面上的特徵參考點（通常為膠粘反射條）或使用外部跟蹤方法確定。 負責此跟蹤嘅設備係配備嵌入式攝錄機（用于定義掃描儀方向）嘅坐標測量機，或使用三台或三台以上攝錄機嘅攝影測量設備，允許掃描儀嘅六度自由度。 兩種技術都傾向於使用攝錄機通過濾鏡感知到嘅掃描儀中嘅紅外LED嚟查看它們，儘管環境照明。 呢啲信息由電腦收集，並記錄為位於三維空間中嘅啲坐標，使用電腦處理呢啲信息可以透過三角測量轉換為畫布，然後轉換為電腦模型，最常見嘅係NURBS表面。 激光手持式掃描儀可以把呢啲數據與被動可見光接收器（記錄紋理同顏色）相結合，以重建模型嘅完整3D建模（見反向工程）。 結構化光3D掃描儀把光模式投射到主體上 結構化光掃描儀 結構化光三維掃描儀把光模式投射到受試者身上並觀察其變形。 該模式可以係一維或二維嘅。 讓我們以一條線為例，作為一維模式。 它使用LCD或激光視頻投影儀投影到主題上。 相機稍微抵消投影儀，記錄其可能嘅變形。 類似于三角測量嘅技術用于計算距離，因此用于計算表示距離嘅啲嘅位置。 該模式掃描視場，一次記錄一盤磁帶嘅距離信息。 現時，畀我哋以網格或條形形式嘅模式為例。 相機用于記錄變形，複雜嘅電腦程序用于計算構成此模式嘅啲嘅距離。 複雜性係由於模棱兩可。 畀我哋採取組垂直間條水平掃一個主題。 喺最簡單嘅情況下，分析基於由左到右可見嘅波段序列與投影激光圖像嘅順序對應嘅假設，因此最左頻段嘅圖像確實係激光投影嘅第一個，下一個係第二個等。 然而，對於具有孔洞、遮擋、快速深度變化嘅非平凡目標，該順序唔再一定得到驗證，因為頻段通常被隱藏，甚至可能以不同嘅順序出現，從而導致激光頻段嘅模糊性。 最近，一項名為多間條激光三角測量（ MLT ）嘅技術進步解決了具體問題。 結構化光三維掃描仍然係一個活躍嘅研究領域，每年產生大量嘅出版物。 結構化光三維掃描儀嘅強項係它的速度。 佢哋唔係一次掃描一個啲，而是同時掃描整個視野。 這限制或消除與運動相關的失真問題。 現有系統能夠實時掃描移動物體。 最近，石溪大學嘅宋章同黄培森利用數字邊緣投影同相位調製技術（另一種結構化光法）開發出一種飛行掃描儀。 該系統能夠以每秒40幀嘅速度捕捉、重建和複製隨著時間推移而變形嘅物體（如面部表情）嘅細節。 帶調製光嘅3D掃描儀使用不斷變化嘅光線照亮主體 調製光掃描儀 光調製嘅3D掃描儀使用不斷變化嘅光線照亮主體。 通常，光源有一個周期，其振幅描述了鼻竇模式。 攝錄機檢測反射光，測量其變化程度，並肯定光線嘅行駛距離。 調製光仲允許掃描儀忽略激光以外嘅光源，從而唔會受到干擾。 被動非接觸式3D掃描儀基於反射環境輻射嘅檢測 非接觸式掃描儀-被動 非接觸式掃描儀-無源輻射，唔發射任何類型嘅輻射，基於反射環境輻射嘅檢測。 大多數此類掃描儀都能檢測到可見光，因為它立即可用。 其他類型的輻射，如紅外，也可以使用。 被動方法可能好平，因為喺大多數情況下，它們不需要特定嘅排放裝置。 立體3D掃描儀使用兩台攝錄機 立體掃描儀 立體系統通常使用兩個攝錄機，間隔稍細，指向同一場景。 透過分析兩個設備嘅圖像之間嘅細微差異，可以肯定圖像每個啲嘅距離。 呢種方法基於人類嘅立體視覺5。 呢啲類型嘅3D掃描儀使用由圍繞三維對象拍攝嘅一系列照片創建嘅輪廓。 剪影掃描儀 呢啲類型嘅3D掃描儀使用由圍繞對比背景嘅三維物體拍攝嘅一系列照片創建嘅輪廓。 呢啲剪影與背景分離，相機旋轉軸緊嘅位置相互組裝，形成物體近似嘅"視覺外殼"。 使用呢種類型嘅技術，唔會檢測到物體嘅各種凹陷性，例如碗嘅內部。 請求用戶幫助嘅掃描儀 仲有其他方法，基於用戶協助檢測和識別一系列不同物體圖像嘅特徵同形狀，要構建物體嘅近似形狀成為可能。 這種類型的技術對於快速使一個由簡單形狀（如建築物）組成的物體近似是有用的。 各種商業軟件都能夠做到這一點，如iModeller，D-雕刻師或RealViz-圖像模型。 呢啲類型嘅3D掃描儀基於攝影測量原理。 從某種意義上說，佢哋使用類似于全景攝影嘅方法，只是由固定啲拍攝圖像以拍攝全景图，而是由固定對象中拍攝一系列不同啲嘅圖像以複製它。 對掃描儀收集嘅數據建模 3D掃描儀產生嘅啲雲通常無法像而家咁可用。 大多數應用程序唔直接使用它們，而是使用3D建模。 例如，涉及到作為3D多邊形建模嘅一部分，確定同連接相鄰點以創建連續表面。 這項工作有大量的算法（例如光模、圖像模型）。 Copyright © 2020-2024 instrumentic.info contact@instrumentic.info 我哋好自豪咁為你提供一個冇任何廣告嘅無cookie網站。 係你嘅經濟支持畀我哋繼續前進。 點擊！
此掃描儀可用于掃描建築物 飛行時間掃描儀 激光雷達掃描儀可用于掃描建築物、地質構造等，以產生三維建模。 它的半徑喺非常寬嘅地平線上係可定位嘅：由於頭部嘅水平旋轉，一面鏡垂直引導它。 激光束用于測量由切割光束嘅第一個物體嘅距離。 激光雷達3D掃描儀係一種使用激光束探測受試者嘅主動設備。 呢種掃描儀嘅核心係激光測距儀，透過計算反射激光束脈衝往返所需嘅時間嚟計算與所研究物體表面嘅距離。 由於光速- C -已知，返回時間可以肯定光所行過嘅距離，係掃描儀同表面之間距離嘅兩倍。 顯然，飛行時間掃描儀嘅準確性取決於返回時間測量嘅準確性- T -知3.3皮秒大約係光旅行毫米所花的時間。 激光測距儀一次只檢測一個點指向它指向嘅方向。 為此，設備會逐點掃描成個視場，並且必須根據每次測量更改其視圖方向。 它可以透過旋轉設備本身或使用旋轉後視鏡系統進行更改。 後一種方法最常用，因為後視鏡更輕，可以更準確地更快地改變方向。 飛行時間3D掃描儀可以測量每秒10，000到100，000啲嘅距離。
掃描儀發射激光束，與物體接觸時反射回激光掃描儀緊 相移掃描儀 激光掃描儀用于測量距離嘅另一種技術係相移測量。 掃描儀發射激光束，與物體接觸時反射回激光掃描儀緊。 激光嘅發射波長因供應商而異。 掃描儀後視鏡將激光束垂直返抵同一物體。 垂直角度與距離測量同時編碼。 激光掃描儀水平旋轉360°。 水平角與距離測量同時計算。 距離以及垂直和水平角度提供極地坐標（δ、α、β），該坐標轉換為笛卡爾坐標（x、y、z）。 一些激光掃描儀使用相移測量技術測量與表面嘅距離。 該設備投影返回反射掃描儀嘅紅外激光束。 它透過分析發射半徑和接收半徑之間嘅相位變化嚟計算與毫米嘅距離。 已知正弦波嘅激光束由激光源散射。 呢个系唻發出嘅光枰。 激光束嘅一部分由目標反射到源頭。 就係所謂嘅桎梏返回光枰。 這種"返回光"嘅相位與已知肯定"發射光嘅歷史"嘅發射光嘅階段進行比較。 兩個峰值之間的差異稱為"相移"。 獲得嘅相位移位對應於飛行時間x調製頻率嘅2 +x。 相移掃描儀通常比飛行時間嘅3D激光掃描儀更快、更準確，但射程較小。
三角測量激光掃描儀係一種主動掃描儀，使用激光探測其環境 三角掃描儀 三角測量激光掃描儀係一種主動掃描儀，都使用激光探測其環境。 它用光束指向拍攝對象，以表示飛行時嘅光束，並使用相機定位啲。 根據與表面嘅距離，該啲出現喺設備視野中嘅不同位置。 呢種技術被稱為三角測量，因為激光啲、相機同激光發射器形成三角形。 三角形嘅一側長度、相機同激光發射器之間嘅距離係眾所周知嘅。 激光發射器側面嘅角度都係眾所周知嘅。 相機側嘅角度可以透過查看相機視野中嘅激光啲位置嚟肯定。 三個數據決定咗三角形嘅形狀同尺寸，並畀出咗激光啲嘅位置。 在大多數情況下，激光條（而唔係啲）掃描對象以加快採集過程。
在錐形系統中，激光束投射到表面 錐鏡全息 在錐形系統中，激光束投射到表面，然後透過同一光束嘅反射透過雙層晶體，並發送到CDD傳感器。 可以分析衍射模式嘅頻率，並肯定與此表面嘅距離。 錐形全息攝影的主要優點是結直線性，也就是說，進行測量需要單光束（往返），例如，允許測量三角測量不可能鑽孔的深度。
手動激光掃描儀根據三角測量原理創建3D圖像 手動掃描儀 手動激光掃描儀根據三角測量原理創建3D圖像：使用手動設備把激光啲或綫投影到物體上，傳感器（通常係CDD傳感器或位置敏感設備）測量與表面嘅距離。 位置記錄與內部坐標系統有關，掃描儀本身在運動，然後必須測量其位置。 位置可由掃描儀使用掃描表面上的特徵參考點（通常為膠粘反射條）或使用外部跟蹤方法確定。 負責此跟蹤嘅設備係配備嵌入式攝錄機（用于定義掃描儀方向）嘅坐標測量機，或使用三台或三台以上攝錄機嘅攝影測量設備，允許掃描儀嘅六度自由度。 兩種技術都傾向於使用攝錄機通過濾鏡感知到嘅掃描儀中嘅紅外LED嚟查看它們，儘管環境照明。 呢啲信息由電腦收集，並記錄為位於三維空間中嘅啲坐標，使用電腦處理呢啲信息可以透過三角測量轉換為畫布，然後轉換為電腦模型，最常見嘅係NURBS表面。 激光手持式掃描儀可以把呢啲數據與被動可見光接收器（記錄紋理同顏色）相結合，以重建模型嘅完整3D建模（見反向工程）。
結構化光3D掃描儀把光模式投射到主體上 結構化光掃描儀 結構化光三維掃描儀把光模式投射到受試者身上並觀察其變形。 該模式可以係一維或二維嘅。 讓我們以一條線為例，作為一維模式。 它使用LCD或激光視頻投影儀投影到主題上。 相機稍微抵消投影儀，記錄其可能嘅變形。 類似于三角測量嘅技術用于計算距離，因此用于計算表示距離嘅啲嘅位置。 該模式掃描視場，一次記錄一盤磁帶嘅距離信息。 現時，畀我哋以網格或條形形式嘅模式為例。 相機用于記錄變形，複雜嘅電腦程序用于計算構成此模式嘅啲嘅距離。 複雜性係由於模棱兩可。 畀我哋採取組垂直間條水平掃一個主題。 喺最簡單嘅情況下，分析基於由左到右可見嘅波段序列與投影激光圖像嘅順序對應嘅假設，因此最左頻段嘅圖像確實係激光投影嘅第一個，下一個係第二個等。 然而，對於具有孔洞、遮擋、快速深度變化嘅非平凡目標，該順序唔再一定得到驗證，因為頻段通常被隱藏，甚至可能以不同嘅順序出現，從而導致激光頻段嘅模糊性。 最近，一項名為多間條激光三角測量（ MLT ）嘅技術進步解決了具體問題。 結構化光三維掃描仍然係一個活躍嘅研究領域，每年產生大量嘅出版物。 結構化光三維掃描儀嘅強項係它的速度。 佢哋唔係一次掃描一個啲，而是同時掃描整個視野。 這限制或消除與運動相關的失真問題。 現有系統能夠實時掃描移動物體。 最近，石溪大學嘅宋章同黄培森利用數字邊緣投影同相位調製技術（另一種結構化光法）開發出一種飛行掃描儀。 該系統能夠以每秒40幀嘅速度捕捉、重建和複製隨著時間推移而變形嘅物體（如面部表情）嘅細節。
帶調製光嘅3D掃描儀使用不斷變化嘅光線照亮主體 調製光掃描儀 光調製嘅3D掃描儀使用不斷變化嘅光線照亮主體。 通常，光源有一個周期，其振幅描述了鼻竇模式。 攝錄機檢測反射光，測量其變化程度，並肯定光線嘅行駛距離。 調製光仲允許掃描儀忽略激光以外嘅光源，從而唔會受到干擾。
被動非接觸式3D掃描儀基於反射環境輻射嘅檢測 非接觸式掃描儀-被動 非接觸式掃描儀-無源輻射，唔發射任何類型嘅輻射，基於反射環境輻射嘅檢測。 大多數此類掃描儀都能檢測到可見光，因為它立即可用。 其他類型的輻射，如紅外，也可以使用。 被動方法可能好平，因為喺大多數情況下，它們不需要特定嘅排放裝置。
呢啲類型嘅3D掃描儀使用由圍繞三維對象拍攝嘅一系列照片創建嘅輪廓。 剪影掃描儀 呢啲類型嘅3D掃描儀使用由圍繞對比背景嘅三維物體拍攝嘅一系列照片創建嘅輪廓。 呢啲剪影與背景分離，相機旋轉軸緊嘅位置相互組裝，形成物體近似嘅"視覺外殼"。 使用呢種類型嘅技術，唔會檢測到物體嘅各種凹陷性，例如碗嘅內部。 請求用戶幫助嘅掃描儀 仲有其他方法，基於用戶協助檢測和識別一系列不同物體圖像嘅特徵同形狀，要構建物體嘅近似形狀成為可能。 這種類型的技術對於快速使一個由簡單形狀（如建築物）組成的物體近似是有用的。 各種商業軟件都能夠做到這一點，如iModeller，D-雕刻師或RealViz-圖像模型。 呢啲類型嘅3D掃描儀基於攝影測量原理。 從某種意義上說，佢哋使用類似于全景攝影嘅方法，只是由固定啲拍攝圖像以拍攝全景图，而是由固定對象中拍攝一系列不同啲嘅圖像以複製它。 對掃描儀收集嘅數據建模 3D掃描儀產生嘅啲雲通常無法像而家咁可用。 大多數應用程序唔直接使用它們，而是使用3D建模。 例如，涉及到作為3D多邊形建模嘅一部分，確定同連接相鄰點以創建連續表面。 這項工作有大量的算法（例如光模、圖像模型）。