10.3结构光测量技术概况在线视频

同学们

我们今天学习一下

现勘立体足迹制模

给大家介绍一下

结构光测量技术

根据光源的不同

我们结构光分为主动式和被动式两种

其中被动式根据摄像机的数目不同

我们分为双目视觉和多目视觉

下面是双目视觉和多目视觉

它的原理结构图

主动式根据原理的不同

我们分为飞行时间法和三角法原理

飞行时间法和我们高中物理里边所学的

雷达的发射与接收原理类似

然后三角法原理是由激光器成像芯片以及目标三者之间

所构成的一个三角形的一个原理

然后形成了这样的一个三角法原理

三角法原理现在目前使用的比较广泛

根据光源的不同

我们分为点结构光线结构光和面结构光

下面是它各自的原理图

其中点结构光

它是激光发射出去一个单点

然后激光器它在二维移动的一个设备上固定着

控制这个设备

然后我们就可以

把物体的三维形貌给它还原出来

而线结构光

相对于点结构光而言

它少了一个控制的设备

然后沿着某一个路径

然后进行扫描

可以还原出来目标的三维形貌

对于面结构光而言呢

它不需要其他辅助设备进行支撑

直接可以投出去一幅图像

然后根据某种原理

我们可以把物体的三角形貌给它计算出来

下面我们主要学习一下

面结构光这种方法

因为它的效率和精度

相对来说都比较高

根据面结构光的形式不同

同样也可以分为下面四类

第一类是摩尔条纹

第二类是灰码条纹

第三类是正弦条纹

第四类是彩色条纹

在这里我们重点学习一下

最简单的一种正弦条文

然后我们看一下

结构光测量技术里边的一些行业应用

主要用在哪一些行业中

首先是逆向工程

比如说有这样一个柠檬

我们需要做成最终的一个柠檬插排的话

我们可以采用结构光测量技术

把柠檬的形貌

用这种方法给它还原出来

然后再经过后续的一些实体的处理

然后就得到了我们最终的柠檬插排

这样一个产品

下面它也应用到工业检测

这是应用最广泛的一个

也用到我们目前比较流行的一个虚拟现实中

还有医学治疗

刑事侦查已经不用再说了

下面还有文物保护以及服装设计

最后还用到目前比较火的一个3D打印

这个技术在我们刑侦领域里边是一个趋势

比如说

我们通常是在测量犯罪嫌疑人的身高的时候

他可能是站在一个比例尺跟前

而现在我们不需要

去站在这样的一个比例是跟前

因为这种只能获取到人的身高

对于人的其他的形貌特征

是提取不到信息的

而应用这种结构光测量技术的话

类似于展示的这幅图

人站在里边

可以把人前后左右

上下整个都可以还原出来

这是未来刑事侦查领域发展的一个趋势

下面我们可以通过一个视频

欣赏一下

欣赏一下

我们的结构光测量技术

这是我们在2012年

成龙演的一个电影

相信大家都看过

通过这个小视频

我给大家介绍一下

结构光测量技术的原理

成龙手上带了一个手套

它是一个发射激光的

是一个线激光

然后他在鼠首上

扫描了一圈

相当于是把它的立体形貌还出来了

然后他通过一个远程的传输

然后把数据传输给一个3D打印机

3D打印机把鼠头直接实时的打印出来

这是我们结构光测量技术

在科幻领域里面应用的一个比较典型的应用

好

视频就欣赏到这里

我们再看一下结构光测量技术里边的一些商业产品

比如说我们西安交大

研发的这种多目的弯管测量设备

还有右边展示的是

单目视觉测量设备

这个设备里边

包括它的一些主要的组成部件

下面还有德国

ACOIN公司研发的弯管的测量设备

同样这个是一个激光光源的

前面刚才展示的是一个被动式的

而这个展示的是一个主动式

主要是以激光为光源

主要的一些设备

有温泽研发的

点结构光的三维扫描仪

还有B图展示的是一个在线的叶片的测量设备

后面这几幅

都展示的是一个线结构光

手持式的一个叶片或者是叶盘扫描设备

这些都是应用在工业领域里边

我们现在是把工业领域里边的技术

引入到了我们社会生活中来了

同样的这边是以自然光为光源

比如说现在比较流行的是两种

一个是博尔科曼系列的一些产品

一个是我们刚才所介绍的

GOM公司研发的AtoS系列的产品

旁边这两个是日本公司所研发的

一个自然光为光源的扫描设备

同样我们国内也有一些产品

主要给大家介绍一下

一个是由华中科技大学史玉柱教授

以及天津大学

还有邾继贵

还有东南大学的盖朝彦

以及四川大学的苏显渝教授

他们研发的一些产品

比如说

有杭州先临三维科技

研发的这种双目的面结构光扫描设备

同学们

我们今天的课就上到这里

谢谢大家