激光三维扫描原理 三维激光扫描的工作原理和主要特点?
三维激光扫描的工作原理和主要特点?
三维激光扫描技术基于扫描原理:相位测距、脉冲测距、脉冲相位测距和激光测距。
(1)脉冲测距法脉冲测距法是一种激光测时和测距相结合的测量技术,数据采集的坐标系是内坐标系。
(2)激光三角测距法,激光发射系统向目标物体表面发射激光,CCD相机接收目标物体反射的信息。根据三角形的几何关系,计算目标物体在坐标系中的位置。
(3)相位测距相位测距法通过光波的相位差来计算观测距离。采用相位测距法的仪器通常用于短距离或中距离观测设备,相位测距法精度高,观测精度可达毫米级,主要用于工业领域。
(4)脉冲-相位测距法脉冲-相位测距法结合了脉冲测距法和相位测距法,先用脉冲测距法粗略计算位置。然后利用相位测距法进行精确测量,并通过两种测距方法的有效结合。可以获得目标物体的高精度位置信息。
3d扫描测量方法?
随着信息和通信技术的发展,人们在生活和工作中接触到越来越多的图形图像。
获取图像的方法包括使用各种照相机、摄像机、扫描仪等。通常这些手段只能获得物体的平面图像,即物体的二维信息。
在许多领域,如机器视觉、表面形状检测、物体复制、自动加工、产品质量控制、生物医学等,物体的三维信息是必不可少的。
因此,如何获取物体的三维信息,即三维物体表面轮廓的测量,就被开发出来了。
随着计算机技术和光电子技术的快速发展,新的光学三维扫描技术和测量方法不断涌现。
常用的三维扫描技术根据传感的不同可以分为接触式和非接触式。
接触式是利用探头直接接触物体表面,将探头反馈的光电信号转换成数字表面信息,从而实现对物体表面的扫描测量,包括坐标测量机法和电磁数字法。
三坐标测量是目前最常用的测量方法之一。
接触式测量具有较高的精度和可靠性;利用测量软件,可以快速、准确地测量物体的基本几何形状,如面、圆、圆柱、圆锥、球体等。
其缺点是:测量成本高;探针很容易磨损。
测量速度慢;检测某些内部成分存在固有的局限性,需要对探头半径进行补偿,才能获得物体的真实形状,这就可能导致修正误差的问题;接触式探头在测量时,接触式探头的受力会引起探头尖端部分与被测部分之间的局部变形,从而影响测量值的实际读数;由于探头触发机构的惯性和延时,探头会超车,产生接近速度。动态误差。
随着计算机机器视觉的兴起和发展,采用非接触式光电方法快速测量曲面三维形状已成为大势所趋。
这种非接触式测量不仅避免了接触式测量中补偿测头半径的麻烦,而且可以实现各种表面的高速三维扫描。
目前,非接触式三维测量方法有很多,如激光扫描测量、结构光扫描测量、工业ct等。
一般来说,可以分为以下两类:一类是二维分析,包括底纹法、莫尔条纹法、聚焦法、分光光度法等;另一种是三维模型法,包括飞行时间距离检测法、被动三角测量法和主动三角测量法。以下是一些基于三角测量的常用3D扫描技术:
点激光测量技术:激光向物体表面发射单点,利用传感器在另一侧进行观察,通过各个测量点反映物体的三维信息。
其特点是精度高,但测量速度慢,比三坐标系统进行检测要快。
线激光扫描技术:激光器向物体表面发射射线(称为光刀),利用传感器观察另一侧变形的光刀,通过解调光刀的变形恢复物体的三维信息。
与点激光扫描技术相比,其扫描速度大大提高,但需要附加一个运动系统才能得到三维物体表面的完整表示。
测量方法还具有精度高的特点,代表系统有三维激光扫描仪、手持式扫描仪等。
面扫描技术:这类技术主要是由结构光扫描发展而来,利用发射系统发射面光(面激光或条纹),利用传感器观察另一面的变形条纹,结合相位技术和计算机视觉技术解调变形条纹,恢复物体的三维信息。
最近这项技术有了很大的发展,可以快速获取物体表面的面形信息,同时测量精度高,测量环境低,在三维扫描方面有很大的优势。代表性的系统有一个摄影三维扫描仪。深圳市精益讯科技有限公司是一家长期致力于非接触式三维扫描检测系统研发、销售、服务一体化的专业三维数字高科技公司。拥有点、线、面不同系列的激光和白光三维扫描系统,为您提供从三维扫描、工业检测到工业设计、鞋楦定制、逆向工程等一系列解决方案。
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