進(jìn)口三維激光掃描儀相關(guān)測量步驟的原理解析

　　進(jìn)口三維激光掃描儀主要由光柵投影設備及兩個(gè)工業(yè)級的CCD Camera所構成，由光柵投影在待測物上，并加以粗細變化及位移，配合CCDCamera將所擷取的數字影像透過(guò)計算機運算處理，即可得知待測物的實(shí)際3D外型。

　　當使用者要用進(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，*步是將標定板放置于轉臺上，讓掃描儀對標定板進(jìn)行掃描；在標定成功以后，再將使用者要掃描的目標物體放置于轉臺上，讓掃描儀對目標物體進(jìn)行掃描。

　　接下來(lái)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定原理：

　　在計算機視覺(jué)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)和對應點(diǎn)之間的關(guān)系，才可以進(jìn)行計算機視覺(jué)系統的下*步，因此建立幾何數學(xué)模型是必要的，幾何模型中的參數就是相機參數。在*般情況下，相機參數的獲取是由實(shí)驗和相關(guān)數學(xué)計算得到的，而攝像機標定就是獲得相機參數的過(guò)程，這個(gè)過(guò)程也被稱(chēng)為相機標定。在幾何數學(xué)模型下，實(shí)現將三維空間的某*個(gè)物體的坐標轉化為二維圖像下的坐標，需用到 4 種坐標系，分別是*坐標系、圖像物理坐標系、像素坐標系和攝像機坐標系。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，掃描儀在對標定板拍照以后，會(huì )利用標定板上的關(guān)鍵識別點(diǎn)，現在軟件內部建立*坐標系，將標定板上識別點(diǎn)在照片中的坐標輸入進(jìn)去，然后再把這個(gè)坐標依次轉換進(jìn)剩余三種坐標系，*終得到圖像坐標系與*坐標系之間的直接關(guān)系。在隨后的掃描過(guò)程中，就可以將現實(shí)中的物體的點(diǎn)坐標信息從*坐標系里轉移進(jìn)軟件里的圖像坐標系，完成三維建模。

　　進(jìn)口三維激光掃描儀掃描原理：

　　投影裝置設置有特定編碼的結構光，不同類(lèi)型的結構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)獲得圖像數據，對圖像數據進(jìn)行解碼和相位運算得到相機坐標系內的三坐標。光柵投影的原理是通過(guò)結構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*度的調制, 光柵影線(xiàn)將發(fā)生變形;通過(guò)解調該光柵影線(xiàn), 就可得到被測表面的*度信息。

　　P點(diǎn)為投影系統的出瞳;C為成像系統的入瞳; P、C間距為d, 離參考平面R的距離為L(cháng);成像系統與投影系統的光軸交于參考面上的O 點(diǎn);兩光軸之間的夾角為θ。