證券代碼 830978
你清楚3D掃描是如何將實物轉(zhuǎn)換為三維數(shù)據(jù)?
2020.02.12
我們知道光學3D掃描儀的主要組成部分是相機及光機(既投影)。相機的作用,我們很容易就理解,那光機呢?3D掃描儀又是如何通過實物轉(zhuǎn)換得到三維數(shù)據(jù)的呢?
本期,工程師Alfred給大家詳細介紹從實物轉(zhuǎn)換為三維數(shù)據(jù)的過程。
很多文章都有介紹,光學3D掃描儀的工作原理,通俗的講解就是光機投影出特定的光線在被掃描物體上,物體反射光線,設備相機接收到反射光線后,通過三角測量法計算,從而將實物轉(zhuǎn)換為由有限點組成的三維數(shù)據(jù)。
我們倒推一下。
點如何組成三維數(shù)據(jù)?點怎么來的?
點如何組成三維數(shù)據(jù)?
首先來看下三角測量法的原理,見下圖。通過此方法可以獲取某一個點的位置信息。
三角測量法原理圖
當我們需要復制一條曲線時,我們可以將曲線上的關鍵點的坐標測量出來,然后用線將其連接。當這樣的線有多條時,就可以將這些線組成一個完整的面。這個就是我們的曲面建模思路。
三維掃描就是借鑒了這種思維。
對于掃描中的物體,其并不是一個點,也不是一堆點的聚合物。這時,我們要做的步驟就是將物體進行抽象化處理成有限個點的集合,這些就是關鍵點,通過確認各關鍵點的位置信息,得到最終的三維數(shù)據(jù)。
點怎么來的?
如何提取被掃描物體上的關鍵點?
物體上又沒標著哪個是關鍵點,哪個不是,接下來該怎么辦?
現(xiàn)在需要按照一定距離抽樣,抽取關鍵點,然后做好標記。抽樣的關鍵就是利用光機在物體表面投射特定的光線。當關鍵點確定好后,三維掃描數(shù)據(jù)的獲取流程就走通了。
原理總結(jié):
通過上邊文章的介紹,我們倒推了三維數(shù)據(jù)獲取的原理。
利用光機投射特定光線在物體表面,人為標記關鍵點,相機接收到反射光線,利用三角測量法,計算各關鍵點的位置坐標,通過各點的位置,點組成線,線組成面,最終得到物體的三維數(shù)據(jù)。