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《擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)(XR)產(chǎn)業(yè)和標(biāo)準(zhǔn)化研究報(bào)告》——數(shù)據(jù)格式、內(nèi)容生產(chǎn)
來源: | 作者:4SHQ | 發(fā)布時(shí)間: 327天前 | 8622 次瀏覽 | 分享到:
非接觸式三維掃描儀主要基于光學(xué)原理、以計(jì)算機(jī)圖像處理為主要手段的三維自由曲面非接觸式測(cè)量技術(shù),因此又稱為光學(xué)三維掃描儀。光學(xué)三維掃描儀具有非接觸、無損傷、高精度、高速度以及易于在計(jì)算機(jī)控制下實(shí)行自動(dòng)化測(cè)量等一系列特點(diǎn),已經(jīng)成為現(xiàn)代三維面形測(cè)量的重要途徑及發(fā)展方向。光學(xué)三維掃描儀按是否投射主動(dòng)光源的測(cè)量方法不同,可分為被動(dòng)式、主動(dòng)式、主動(dòng)與被動(dòng)相結(jié)合的三維掃描儀。
被動(dòng)式光學(xué)三維測(cè)量方法主要以立體視覺法為主,根據(jù)相機(jī)的數(shù)量分別有雙目、三目和多目立體視覺法;主動(dòng)式三維測(cè)量方法是利用附加光源(稱為主動(dòng)光源)照射被測(cè)物體,根據(jù)主動(dòng)光源的已知信息獲取物體的三維信息,可分為干涉法和非干涉法,其中在光學(xué)三維掃描儀常用的是非干涉法,又分為飛行時(shí)間法和結(jié)構(gòu)光法,其中結(jié)構(gòu)光法包括直接三角法和光柵相位法;主動(dòng)與被動(dòng)相結(jié)合的三維測(cè)量方法通過投射主動(dòng)光來輔助進(jìn)行雙目立體視覺中的特征匹配環(huán)節(jié),根據(jù)投射的主動(dòng)光源類型的不同,又分為兩種方法:雙目立體視覺法與光柵條紋結(jié)構(gòu)光法相結(jié)合,以及雙目立體視覺法與其他圖樣結(jié)構(gòu)光法相結(jié)合。
目前,三維掃描產(chǎn)業(yè)正處于飛速發(fā)展的時(shí)期,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上不同品牌,不同類型的光學(xué)三維掃描儀產(chǎn)品不斷涌現(xiàn),型號(hào)豐富,迭代速度快。這些產(chǎn)品的類型根據(jù)應(yīng)用需求的不同,主要可分為手持式三維掃描儀、拍照式三維掃描儀、桌面式三維掃描儀。
手持式三維掃描儀主要采用雙目立體視覺與多線結(jié)構(gòu)光相結(jié)合的方法,儀器由多線激光或LED 光源發(fā)射器和雙目相機(jī)組成,儀器重量一般在1 kg 以下。掃描速率最高可達(dá)210 萬點(diǎn)秒,單幅掃描面積一般為600 mm×550 mm 左右,掃描精度最高可達(dá)0. 01 mm
拍照式三維掃描儀主要采用雙目立體視覺與編碼結(jié)構(gòu)光法相結(jié)合的方法,儀器硬件主要由編碼結(jié)構(gòu)光投影裝置和一組或多組雙目相機(jī)組成,編碼方式多采用光柵條紋結(jié)構(gòu)光,多組間距不同的雙目相機(jī)用于調(diào)整不同的掃描面幅,雙目相機(jī)間距越大,掃描面幅越大,同時(shí)掃描點(diǎn)距越大,測(cè)量精度越低。拍照式光學(xué)三維掃描儀的重量比手持式重很多,掃描面幅小于手持式儀器,一般裝配于支架云臺(tái)上或搭配機(jī)械臂、機(jī)器人平臺(tái)使用,以便于從不同角度掃描物體,其掃描精度優(yōu)于手持式儀器,最高可達(dá)0. 005 mm
桌面式三維掃描儀主要采用線激光直接三角法,掃描精度比手持式和拍照式產(chǎn)品低,儀器的一體化機(jī)身小巧便攜,可直接放置于桌面上,將物品放置于載物轉(zhuǎn)臺(tái)上即可方便地進(jìn)行掃描,主要功能定位為小型物品的快速簡(jiǎn)便化掃描。