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3D结构光原理,3D结构光扫描仪
发布日期:2019-09-17

3D结构光原理,3D结构光扫描仪


       3D结构光技术在3D扫描仪上使用的最多,3D扫描仪是用于使用投影光图案和相机系统测量物体的三维形状的3D扫描设备。


原理:

       将窄带光投射到三维形状的表面上产生一条照明线,该照明线看起来与投影仪的其他视角相比是扭曲的,并且可以用于表面形状的几何重建(光部分)。
       更快速且更通用的方法是一次或多个条纹由多个条纹组成的图案投影,因为这允许同时采集多个样本。 从不同的角度看,由于物体的表面形状,图案看起来阿几何失真。
       尽管结构光投射的许多其他变体是可能的,但是平行条纹的图案被广泛用。 该图显示了投射到简单3D表面上的单个条纹的几何变
形。 条纹的位移允许精确检索对象表面上的任何细节的3D坐标。


精度和范围:

       条纹投影方法的光学分辨率取决于所用条纹的宽度和它们的光学质量。 它也受光的波长限制。
       由于景深,相机分辨率和显示分辨率的限制,条纹宽度的极大减小证明是低效的。 因此,已经广泛地建立了相移方法:采用略微偏移的条带拍摄至少3次,通常约10次曝光。 该方法的第一个理论推导依赖于具有正弦波形强度调制的条纹,但是这些方法也适用于从
LCD或DLP显示器传送的“矩形”调制条纹。 通过相移,可以解析例如条纹间距的1/10的表面细节。
       因此,当前的光学条纹图案轮廓术允许细节分辨率低至光的波长,实际上低于1微米,或者具有较大的条纹图案,大约为1。 条纹宽度的1/10。 关于水平精度,在所采集的相机图像的几个像素上进行内插可以产生可靠的高度分辨率以及低至1/50像素的精度。
可以使用相应的大条纹图案和设置来测量任意大的对象。 记录实际应用涉及几米大小的物体。

3D结构光扫描仪

结构光3D扫描仪是一种3D扫描仪,它使用以下组件捕获3D扫描:

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硬件:捕获单元是扫描仪的物理部分,由投影光源 (白光,蓝光LED灯)和 相机组成


软件:为扫描仪供电的3D扫描软件。 该软件充当控制中心,运行整个操作,从捕获物理对象的3D数据到清理输出,即3D模型。 该

模型包含有价值的信息,例如测量,表面特征和有关物理对象的几何信息。它们适用于逆向工程,产品检测,用于在游戏和电影中创

建CGI的计算机图形或用于查看目的的3D可视化等应用。


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