詳情介紹
3D掃描測(cè)量?jī)x的工作原理是通過(guò)某種方式獲取物體表面的大量點(diǎn)云數(shù)據(jù)，這些點(diǎn)包含了物體的三維坐標(biāo)信息（X、Y、Z），然后利用相關(guān)軟件將這些點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和重建，最終形成物體的三維模型。其主要原理有以下幾種：
3D掃描測(cè)量?jī)x的光學(xué)原理：
結(jié)構(gòu)光法：通過(guò)將已知圖案的結(jié)構(gòu)光（如條紋光、網(wǎng)格光等）投射到物體表面，然后由相機(jī)拍攝物體表面反射或折射后的結(jié)構(gòu)光圖像。根據(jù)結(jié)構(gòu)光的變形情況，利用三角測(cè)量原理計(jì)算出物體表面各點(diǎn)的三維坐標(biāo)。例如，一些桌面式的3D掃描儀常采用這種原理，能夠快速獲取物體的精細(xì)形狀。
激光三角測(cè)量法：由激光發(fā)射器向物體表面發(fā)射激光束，激光在物體表面形成一個(gè)光點(diǎn)。通過(guò)相機(jī)從另外一個(gè)角度拍攝光點(diǎn)在物體表面的位置。由于激光發(fā)射器、相機(jī)和光點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)三角形，根據(jù)三角形的幾何關(guān)系以及相機(jī)與激光發(fā)射器之間的已知距離等參數(shù)，就可以計(jì)算出光點(diǎn)處物體表面的深度信息，進(jìn)而得到物體的三維形狀。這種方法適用于對(duì)物體表面進(jìn)行高精度的局部測(cè)量，在工業(yè)檢測(cè)、逆向工程等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。
相位測(cè)量輪廓術(shù)（PMP）：也是基于結(jié)構(gòu)光的原理，通過(guò)向物體投射正弦條紋光，然后分析物體表面反射光的相位變化來(lái)獲取物體的三維信息。相比傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)光法，PMP可以實(shí)現(xiàn)更高的測(cè)量精度和分辨率，常用于對(duì)精度要求較高的小型物體的測(cè)量。
3D掃描測(cè)量?jī)x激光測(cè)距原理：
時(shí)差測(cè)距（Time-of-Flight，ToF）：掃描儀發(fā)射出激光脈沖，激光脈沖在空氣中傳播到物體表面后被反射回來(lái)，掃描儀測(cè)量激光往返的時(shí)間。已知光速的情況下，通過(guò)時(shí)間乘以光速的一半就可以得到掃描儀到物體表面的距離。通過(guò)快速連續(xù)地測(cè)量不同位置的距離，就可以構(gòu)建出物體的三維形狀。ToF技術(shù)的測(cè)量速度快，能夠?qū)崟r(shí)獲取大面積的三維數(shù)據(jù)，例如在地形測(cè)量、建筑掃描等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。
相位測(cè)距：發(fā)射的激光是連續(xù)的正弦波，測(cè)量反射光與發(fā)射光之間的相位差，根據(jù)相位差來(lái)計(jì)算距離。相位測(cè)距的精度較高，但測(cè)量范圍相對(duì)較小，通常用于近距離的高精度測(cè)量，如室內(nèi)空間的三維建模等。
其他原理：
立體視覺(jué)法：模仿人類雙眼的視覺(jué)原理，使用兩個(gè)或多個(gè)相機(jī)從不同角度同時(shí)拍攝物體，然后通過(guò)圖像匹配和三角測(cè)量算法計(jì)算出物體的三維坐標(biāo)。這種方法成本相對(duì)較低，但對(duì)物體的表面特征和拍攝環(huán)境有一定要求，常用于機(jī)器人視覺(jué)、虛擬現(xiàn)實(shí)等領(lǐng)域。
攝影測(cè)量法：通過(guò)對(duì)同一物體從不同位置拍攝的多張照片進(jìn)行分析，利用攝影測(cè)量學(xué)的原理和算法來(lái)重建物體的三維模型。攝影測(cè)量法可以在較大范圍內(nèi)進(jìn)行測(cè)量，并且不需要接觸物體，但需要較高的圖像處理能力和專業(yè)的攝影測(cè)量知識(shí)，常用于地形測(cè)繪、城市建模等大規(guī)模場(chǎng)景的測(cè)量。
