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結構光三維掃描儀原理

點擊次數:1395  更新時間:2020-01-14
   三維在人們的認知中更有可能是三維空間和二維空間的區別,尤其是在科技快速發展的今天。三維掃描儀可能還有人聽說過,但是結構光三維掃描儀可能幾乎沒有人聽過。下面,我就給大家簡單說一下結構光三維掃描儀原理是什么。
  結構光是一組由投影儀和攝像頭組成的系統結構。用投影儀投射特定的光信息到物體表面后及背景后,由攝像頭采集。根據物體造成的光信號的變化來計算物體的位置和深度等信息,進而復原整個三維空間。
  維掃描儀(3Dscanner)是一種科學儀器,用來偵測并分析現實世界中物體或環境的形狀(幾何構造)與外觀數據(如顏色、表面反照率等性質)。搜集到的數據常被用來進行三維重建計算,在虛擬世界中創建實際物體的數字模型。這些模型具有相當廣泛的用途,舉凡工業設計、瑕疵檢測、逆向工程、機器人導引、地貌測量、醫學信息、生物信息、刑事鑒定、數字文物典藏、電影制片、游戲創作素材等等都可見其應用。三維掃描儀的制作并非仰賴單一技術,各種不同的重建技術都有其優缺點,成本與售價也有高低之分。目前并無一體通用之重建技術,儀器與方法往往受限于物體的表面特性。例如光學技術不易處理閃亮(高反照率)、鏡面或半透明的表面,而激光技術不適用于脆弱或易變質的表面。
  三維掃描儀的用途是創建物體幾何表面的點云(pointcloud),這些點可用來插補成物體的表面形狀,越密集的點云可以創建更精確的模型(這個過程稱做三維重建)。若掃描儀能夠獲取表面顏色,則可進一步在重建的表面上粘貼材質貼圖,亦即所謂的材質印射(texturemapping)。
  三維掃描儀可類比為照相機,它們的視線范圍都呈現圓錐狀,信息的搜集皆限定在一定的范圍內。兩者不同之處在于相機所抓取的是顏色信息,而三維掃描儀測量的是距離。由于測得的結果含有深度信息,因此常以深度圖像(depthimage)或距離圖像(rangedimage)稱之。
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