產(chǎn)品簡介
詳細(xì)介紹
結(jié)構(gòu)光源(Structured Lighting)
將一維或二維的圖像投影至被測物上,根據(jù)圖像的形變情形,判斷被測物的表面形狀,可以非??斓乃俣冗M(jìn)行掃描,相對于一次測量一點的探頭,此種方法可以一次測量多點或大片區(qū)域,故能用于動態(tài)測量。
調(diào)變光(Modulated Lighting)
調(diào)變光三維掃描儀在時間上連續(xù)性的調(diào)整光線的強(qiáng)弱,常用的調(diào)變方式是周期性的正弦波。借由觀察視頻每個像素的亮度變化與光的相位差,即可推算距離深度。調(diào)變光源可采用激光或投影機(jī),而激光光能達(dá)到*之精確度,然而這種方法對于噪聲相當(dāng)敏感。
非接觸被動式掃描
被動式掃描儀本身并不發(fā)射任何輻射線(如激光),而是以測量由待測物表面反射周遭輻射線的方法,達(dá)到預(yù)期的效果。由于環(huán)境中的可見光輻射,是相當(dāng)容易獲取并利用的,大部分這類型的掃描儀以偵測環(huán)境的可見光為主。但相對于可見光的其他輻射線,如紅外線,也是能被應(yīng)用于這項用途的。因為大部分情況下,被動式掃描法并不需要規(guī)格太特殊的硬件支持,這類被動式產(chǎn)品往往相當(dāng)便宜。
立體視覺法(Stereoscopic)
傳統(tǒng)的立體成像系統(tǒng)使用兩個放在一起的攝影機(jī),平行注視待重建之物體。此方法在概念上,類似人類借由雙眼感知的視頻相疊推算深度[1](當(dāng)然實際上人腦對深度信息的感知?dú)v程復(fù)雜許多),若已知兩個攝影機(jī)的彼此間距與焦距長度,而截取的左右兩張圖片又能成功疊合,則深度信息可迅速推得。此法須仰賴有效的圖片像素匹配分析(correspondence analysis),一般使用區(qū)塊比對(block matching)或對極幾何(epipolar geometry)算法達(dá)成。
使用兩個攝影機(jī)的立體視覺法又稱做雙眼視覺法(binocular),另有三眼視覺(trinocular)與其他使用更多攝影機(jī)的延伸方法。
色度成形法(Shape from Shading)
早期由B.K.P. Horn等學(xué)者提出,使用視頻像素的亮度值代入預(yù)先設(shè)計之色度模型中求解,方程式之解即深度信息。由于方程組中的未知數(shù)多過限制條件,因此須借由更多假設(shè)條件縮小解集之范圍。例如加入表面可微分性質(zhì)(differentiability)、曲率限制(curvature constraint)、光滑程度(smoothness)以及更多限制來求得精確的解。此法之后由Woodham派生出立體光學(xué)法。
立體光學(xué)法(Photometric Stereo)
為了彌補(bǔ)光度成形法中單張照片提供之信息不足,立體光學(xué)法采用一個相機(jī)拍攝多張照片,這些照片的拍攝角度是相同的,其中的差別是光線的照明條件。較簡單的立體光學(xué)法使用三盞光源,從三個不同的方向照射待測物,每次僅打開一盞光源。拍攝完成后再綜合三張照片并使用光學(xué)中的*漫射(perfect diffusion)模型解出物體表面的梯度向量(gradients),經(jīng)過向量場的積分后即可得到三維模型。此法并不適用于光滑而不近似于朗伯表面(Lambertian surface)的物體。
輪廓法
此類方法是使用一系列物體的輪廓線條構(gòu)成三維形體。當(dāng)物體的部分表面無法在輪廓線上展現(xiàn)時,重建后將丟失三維信息。常見的方式是將待測物放置于電動轉(zhuǎn)盤上,每次旋轉(zhuǎn)一小角度后拍攝其視頻,再經(jīng)由視頻處理技巧去除背景并取出輪廓線條,搜集各角度之輪廓線后即可“刻劃”成三維模型。
用戶輔助
另外有些方法在重建過程中需要用戶提供信息,借助人類視覺系統(tǒng)之*性能,輔助完成重建程序。
這些方式都是基于照片攝影原理,針對同個物體拍攝視頻以推算三維信息。另一種類似的方式是全景重建(panoramic reconstruction),乃是在定點上拍攝四周視頻使之得以重建場景環(huán)境
應(yīng)用
逆向工程
逆向工程,是一種技術(shù)過程,即對一項目標(biāo)產(chǎn)品進(jìn)行逆向分析及研究,從而演繹并得出該產(chǎn)品的處理流程、組織結(jié)構(gòu)、功能性能規(guī)格等設(shè)計要素,以制作出功能相近,但又不*一樣的產(chǎn)品。逆向工程源于商業(yè)及軍事領(lǐng)域中的硬件分析。其主要目的是,在不能輕易獲得必要的生產(chǎn)信息下,直接從成品的分析,推導(dǎo)出產(chǎn)品的設(shè)計原理。 逆向工程可能會被誤認(rèn)為是對知識產(chǎn)權(quán)的嚴(yán)重侵害,但是在實際應(yīng)用上,反而可能會保護(hù)知識產(chǎn)權(quán)所有者。例如在集成電路領(lǐng)域,如果懷疑某公司侵犯知識產(chǎn)權(quán),可以用逆向工程技術(shù)來查找證據(jù)。