knowledge

3D扫描仪知识库

新闻资讯

3D结构光原理,3D结构光扫描仪

发布时间:2019-04-28
分享到:

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:

1.png

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。

为了开始扫描过程,捕获单元将一系列参考图案投影到零件表面上。

10.JPG

下面是结构光3D扫描仪内部发生的图形表示:

2.png

1.光源将一系列图案投射到物体上,通常以多个平行光束的形式。

2.投影到物体表面时,图案会变形。 扫描仪使用相机捕获这些图像。

3.摄像机将图像传回3D扫描软件 。 它使用这些图像和软件的算法,使用三角测量的方法来计算对象的深度和表面信息。 3D扫描仪的最终输出是计算机上以3D扫描形式的数字3D表示。

结构光三维扫描仪只能拍摄相机可以看到的3D图像。 因此,为了创建整个对象的数字模型,必须以多个角度进行扫描。 然后清理,合并和拼接扫描(称为后处理)以创建完整的数字模型。

知象相关产品

便携式三维扫描仪 Fingo S1          桌面级三维扫描仪 SK211

 1.jpg免责声明:部分文字(图片)可能来自网络!如有侵权,请直接联系我们进行处理,我们会第一时间处理相关侵权信息,转载请注明来源。

 

上一篇:暂无信息

下一篇:3D扫描仪扫描模型效果差-如何扫描出理想的三维模型