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三维扫描的几种扫描原理

phpcms
2021-11-13 17:32:57

三维扫描仪(3D scanner)是一种科学仪器,用来侦测并分析现实世界中物体或环境的形状(几何构造)与外观数据(如颜色、表面反照率等性质)。

1. 三坐标测量

三坐标测量仪由三个相互垂直的测量轴和各自长度测量系统组成,还包括测头系统,控制系统,数据采集,计算系统和计算系统。固定测量件的位置,使传感器随着机器移动,这样可以瞄准测量物体的每一点,瞄准时通过传感器返回世界坐标数据。

 

2.投影光栅法

投影装置设置有特定编码的结构光,不同类型的结构光分别投射到被测物体上。摄像头1和摄像头2存在固定夹角,同时获得图像数据,对图像数据进行解码和相位运算得到相机坐标系内的三坐标。光栅投影的原理是通过结构光变形得到物体的表面信息。

 

3 激光三角法

三维激光扫描仪由五部分组成,包括激光器,会聚透镜,被测表面,接收透镜,光电探测器。激光器发射光线通过会聚透镜形成垂直光,激光传感器到基准面的距离固定,固定光电探测器到接收透镜的距离和角度,利用漫反射光到接收透镜的三角形相似,进而可以求出H的距离。

角Θ为激光器和接收透镜主轴之间的夹角,在调整好设备的情况下为已知固定值。

由于三角法需要Θ计算H,并且光电传感器有一定的长度限制,要能够在光电探测器成像必须满足tan(a) = K*tan(Θ),其中K被称为放大系数。



 

4 三种扫描方法对比

扫描方法

精度

成本

扫描范围

接触式三坐标测量仪

小,无法扫描软物体

投影光栅扫描仪

很大,对反射光极敏感

激光扫描仪

 

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