進(jìn)口三維激光掃描儀主要由光柵投影設(shè)備及兩個(gè)工業(yè)級(jí)的CCD Camera所構(gòu)成,由光柵投影在待測物上,并加以粗細(xì)變化及位移,配合CCDCamera將所擷取的數(shù)字影像透過計(jì)算機(jī)運(yùn)算處理,即可得知待測物的實(shí)際3D外型。
當(dāng)使用者要用進(jìn)口三維激光掃描儀對*個(gè)物件進(jìn)行掃描時(shí),需要進(jìn)行兩步操作,*步是將標(biāo)定板放置于轉(zhuǎn)臺(tái)上,讓掃描儀對標(biāo)定板進(jìn)行掃描;在標(biāo)定成功以后,再將使用者要掃描的目標(biāo)物體放置于轉(zhuǎn)臺(tái)上,讓掃描儀對目標(biāo)物體進(jìn)行掃描。
接下來我將分別介紹進(jìn)口三維激光掃描儀在這兩步操作中的工作原理。
進(jìn)口三維激光掃描儀標(biāo)定原理:
在計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)中,只有確定空間幾何物體和它在圖像中某*具體點(diǎn)和對應(yīng)點(diǎn)之間的關(guān)系,才可以進(jìn)行計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)的下*步,因此建立幾何數(shù)學(xué)模型是必要的,幾何模型中的參數(shù)就是相機(jī)參數(shù)。在*般情況下,相機(jī)參數(shù)的獲取是由實(shí)驗(yàn)和相關(guān)數(shù)學(xué)計(jì)算得到的,而攝像機(jī)標(biāo)定就是獲得相機(jī)參數(shù)的過程,這個(gè)過程也被稱為相機(jī)標(biāo)定。在幾何數(shù)學(xué)模型下,實(shí)現(xiàn)將三維空間的某*個(gè)物體的坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為二維圖像下的坐標(biāo),需用到 4 種坐標(biāo)系,分別是*坐標(biāo)系、圖像物理坐標(biāo)系、像素坐標(biāo)系和攝像機(jī)坐標(biāo)系。簡單來說,掃描儀在對標(biāo)定板拍照以后,會(huì)利用標(biāo)定板上的關(guān)鍵識(shí)別點(diǎn),現(xiàn)在軟件內(nèi)部建立*坐標(biāo)系,將標(biāo)定板上識(shí)別點(diǎn)在照片中的坐標(biāo)輸入進(jìn)去,然后再把這個(gè)坐標(biāo)依次轉(zhuǎn)換進(jìn)剩余三種坐標(biāo)系,*終得到圖像坐標(biāo)系與*坐標(biāo)系之間的直接關(guān)系。在隨后的掃描過程中,就可以將現(xiàn)實(shí)中的物體的點(diǎn)坐標(biāo)信息從*坐標(biāo)系里轉(zhuǎn)移進(jìn)軟件里的圖像坐標(biāo)系,完成三維建模。
進(jìn)口三維激光掃描儀掃描原理:
投影裝置設(shè)置有特定編碼的結(jié)構(gòu)光,不同類型的結(jié)構(gòu)光分別投射到被測物體上。攝像頭1和攝像頭2存在固定夾角,同時(shí)獲得圖像數(shù)據(jù),對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼和相位運(yùn)算得到相機(jī)坐標(biāo)系內(nèi)的三坐標(biāo)。光柵投影的原理是通過結(jié)構(gòu)光變形得到物體的表面信息。
把光柵投影到被測物件的表面時(shí), 由于受到被測零件表面*度的調(diào)制, 光柵影線將發(fā)生變形;通過解調(diào)該光柵影線, 就可得到被測表面的*度信息。
P點(diǎn)為投影系統(tǒng)的出瞳;C為成像系統(tǒng)的入瞳; P、C間距為d, 離參考平面R的距離為L;成像系統(tǒng)與投影系統(tǒng)的光軸交于參考面上的O 點(diǎn);兩光軸之間的夾角為θ。