隨著信息和通信技術(shù)的發(fā)展，人們?cè)谏詈凸ぷ髦薪佑|到越來越多的圖形圖像。獲取圖像的方法包括使用各種攝像機(jī)、照相機(jī)、掃描儀等，利用這些手段通常只能得到物體的平面圖像，即物體的二維信息。在許多領(lǐng)域，如機(jī)器視覺、面形檢測(cè)、實(shí)物仿形、自動(dòng)加工、產(chǎn)品質(zhì)量控制、生物醫(yī)學(xué)等，物體的三維信息是必不可少的。因此，如何獲取物體的三維信息，即三維物體面形輪廓測(cè)量得以發(fā)展。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、光電子技術(shù)的迅速發(fā)展，新的光學(xué)三維掃描技術(shù)和計(jì)量方法也不斷涌現(xiàn)。
    常用的三維掃描技術(shù)根據(jù)傳感方式的不同，分為接觸式和非接觸式兩種。    接觸式的采用探測(cè)頭直接接觸物體表面，通過探測(cè)頭反饋回來的光電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字面形信息，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)物體面形的掃描和測(cè)量，包括三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)法和電磁數(shù)字法。 三坐標(biāo)測(cè)量法是現(xiàn)在最通用的測(cè)量方式之一。
    接觸式測(cè)量具有較高的準(zhǔn)確性和可靠性；配合測(cè)量軟件，可快速準(zhǔn)確地測(cè)量出物體的基本幾何形狀，如面，圓，圓柱，圓錐，圓球等。其缺點(diǎn)是：測(cè)量費(fèi)用較高；探頭易磨損。測(cè)量速度慢；檢測(cè)一些內(nèi)部元件有先天的限制，故欲求得物體真實(shí)外形則需要對(duì)探頭半徑進(jìn)行補(bǔ)償，因此可能會(huì)導(dǎo)致修正誤差的問題；接觸探頭在測(cè)量時(shí)，接觸探頭的力將使探頭尖端部分與被測(cè)件之間發(fā)生局部變形而影響測(cè)量值的實(shí)際讀數(shù)；由于探頭觸發(fā)機(jī)構(gòu)的慣性及時(shí)間延遲而使探頭產(chǎn)生超越現(xiàn)象，趨近速度會(huì)產(chǎn)生動(dòng)態(tài)誤差。
    隨著計(jì)算機(jī)機(jī)器視覺這一新興學(xué)科的興起和發(fā)展，用非接觸的光電方法對(duì)曲面的三維形貌進(jìn)行快速測(cè)量已成為大趨勢(shì)。這種非接觸式測(cè)量不僅避免了接觸測(cè)量中需要對(duì)測(cè)頭半徑加以補(bǔ)償所帶來的麻煩，而且可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各類表面進(jìn)行高速三維掃描。
    目前，非接觸式三維測(cè)量方法很多，常用的有：激光掃描測(cè)量、結(jié)構(gòu)光掃描測(cè)量和工業(yè)CT等。大體上可以分為以下兩大類，一類是二維分析法，包括遮擋陰影法、莫爾條紋法、聚焦法，光度法等；另一類是三維模型法，包括飛行時(shí)間距離探測(cè)法、被動(dòng)三角法和主動(dòng)三角法。
    下面介紹幾種常用的基于三角測(cè)量法的三維掃描技術(shù)：
    點(diǎn)激光測(cè)量技術(shù)：  通過激光發(fā)射單點(diǎn)到物體表面，采用傳感器在另外一側(cè)觀測(cè)，通過每一次的測(cè)量點(diǎn)反映物體的三維信息。其特點(diǎn)是精度較高，但測(cè)量速度慢，用于檢測(cè)相比三坐標(biāo)系統(tǒng)要快。
    線激光掃描技術(shù)： 通過激光發(fā)射一條光線（稱為光刀）到物體表面，采用傳感器在另外一側(cè)觀測(cè)變形的光刀，通過解調(diào)光刀變形還原物體的三維信息。相比點(diǎn)激光掃描技術(shù)，其掃描速度大大的提高了，但也要附加運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)才能得到完整的三維物體面形表示。該測(cè)量方法同樣具有精度較高的特征，代表系統(tǒng)有三維激光掃描儀，手持式掃描儀等。
    面掃描技術(shù)： 該類技術(shù)發(fā)展成熟的主要是結(jié)構(gòu)光掃描，采用發(fā)射系統(tǒng)發(fā)射面光（面激光或者條紋），采用傳感器在另外一側(cè)觀測(cè)變形條紋，結(jié)合相位技術(shù)及計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)解調(diào)變形條紋并還原物體的三維信息。該種技術(shù)近來得到極大的發(fā)展，能夠迅速的獲取物體表面的面形信息，同時(shí)具有很高的測(cè)量精度，對(duì)測(cè)量環(huán)境低，應(yīng)用于三維掃描具有很大的優(yōu)勢(shì)，代表系統(tǒng)有照相式三維掃描儀。
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