三維測量技術的方法及應用,什麼是三維掃描技術及測量技術

2023-02-03 08:25:02 字數 4307 閱讀 9842

1樓:封琴瑟煙雨冢

三維測量,顧名思義就是被測物進行全方位測量,確定被測物的三維座標測量資料。其測量原理分為測距、角位移、掃描、定向四個方面。根據三維技術原理研發的儀器包括拍照式(結構光)三維掃描器、鐳射三維掃描器和三座標測量機三種測量儀器。

三維測量可定義為「一種具有可作三個方向移動的探測器,可在三個相互垂直的導軌上移動,此探測器以接觸或非接觸等方式傳送訊號,三個軸的位移測量系統 經資料處理器或計算機等計算出工件的各點座標(x、y、z)及各項功能的測量」。 三維測量的測量功能應包括尺寸精度、定位精度、幾何精度及輪廓精度等。

1.將被測物體置於三座標測量空間,可獲得被測物體上各測點的座標位置,這項技術就是三座標測量機的原理。三座標測量機是測量和獲得尺寸資料的最有效的方法之一,可以替代多種表面測量工具,減少複雜的測量任務所需的時間,為操作者提供關於生產過程狀況的有用資訊。

2.三維鐳射掃描器是通過發射鐳射來掃描被測物,以獲取被測物體表面的三維座標。三維鐳射掃描技術又被稱為實景複製技術,具有高效率、高精度的測量優勢。

有人說,三維鐳射掃描是繼gps技術以來測繪領域的又一次技術革命。三維鐳射掃描器被廣泛應用於結構測量、建築測量、船舶製造、鐵路以及工程的建設等領域,近些年來,三維鐳射掃描器已經從固定朝移動方向發展,最具代表性的就是車載三維鐳射掃描器和機載三維鐳射雷達。

3.拍照式三維掃描器採用一種結合結構光技術、相位測量技術、計算機視覺技術的複合三維非接觸式測量技術。這種測量原理,使得對物體進行照相測量成為可能。

所謂拍照測量,就是類似於照相機對視野內的物體進行照相,不同的是照相機攝取的是物體的二維圖象,而研製的測量儀獲得的是物體的三維資訊。

機械、汽車、航空、軍工、傢俱、工具原型等測量高精度的幾何零部件以及測量複雜形狀的機械零部件。

三維測量技術的應用領域:

三維鐳射掃描技術不斷髮展並日漸成熟,三維掃描裝置也逐漸商業化,三維鐳射掃描器的巨大優勢就在於可以快速掃描被測物體,不需反射稜鏡即可直接獲得高精度的掃描點雲資料。這樣一來可以高效地對真實世界進行三維建模和虛擬重現。因此,其已經成為當前研究的熱點之一,並在文物數字化保護、土木工程、工業測量、自然災害調查、數字城市地形視覺化、城鄉規劃等領域有廣泛的應用。

(1)測繪工程領域:大壩和電站基礎地形測量、公路測繪,鐵路測繪,河道測繪,橋樑、建築物地基等測繪、隧道的檢測及變形監測、大壩的變形監測、隧道地下工程結構、測量礦山及體積計算。

(2)結構測量方面:橋樑改擴建工程、橋樑結構測量、結構檢測、監測、幾何尺寸測量、空間位置衝突測量、空間面積、體積測量、三維高保真建模、海上平臺、測量造船廠、電廠、化工廠等大型工業企業內部裝置的測量;管道、線路測量、各類機械製造安裝。

(3)建築、古蹟測量方面:建築物內部及外觀的測量保真、古蹟(古建築、雕像等)的保護測量、文物修復,古建築測量、資料儲存等古蹟保護,遺址測繪,贗品成像,現場虛擬模型,現場保護性影像記錄。

(4)緊急服務業:反恐怖主義,陸地偵察和攻擊測繪,監視,移動偵察,災害估計,交通事故正射圖,犯罪現場正射圖,森林火災監控,滑坡泥石流預警,災害預警和現場監測,核洩露監測。

(5)娛樂業:用於電影產品的設計,為電影演員和場景進行的設計,3d遊戲的開發,虛擬博物館,虛擬旅遊指導,人工成像,場景虛擬,現場虛擬。

2樓:阡陌上花開

光學主動式三維測量

目前,主動式光學三維測量測量技術已廣泛用於工業檢測、反求工程、生物醫學、機器視覺等領域。例如,複雜的葉輪和葉片的面形檢測,汽車車身的檢測,人類口腔牙型測量,整形外科效果評價,用於製鞋cad的鞋楦三維資料採集,各種實物模型的三維資訊記錄與仿形等。三維高速度、高精度測量技術將隨著測量方法的完善和資訊獲取與處理技術的改進而進一步發展,在新的更加廣闊的研究和應用領域中發揮重要作用。

主動式光學非接觸測量技術大體上可分為飛行時間法、主動三角法、莫爾輪廓術、投影結構光法、自動聚焦法、離焦法、全息干涉測量法、相移測量法等。以下對幾種主要的方法進行以下簡單介紹。

3.2.1.飛行時間法

飛行時間法是基於三維面形對結構光束產生的時間調製,一般採用鐳射,通過測量光波的飛行時間來獲得距離資訊,結合附加的掃描裝置使光脈衝掃描整個待測物件就可以得到三維資料。飛行時間法以對訊號檢測的時間解析度來換取距離測量精度,要得到高的測量精度,測量系統必須要有極高的時間解析度,常用於大尺度遠距離的測量。

3.2.2.干涉法

干涉測量是將一束相干光通過分光系統分成測量光和參考光,利用測量光波與參考光波的相干疊加來確定兩束光之間的相位差,從而獲得物體表面的深度資訊。這種方法測量精度高,但測量範圍受到光波波長的限制,只能測量微觀表面的形貌和微小位移,不適於大尺度物體的檢測。

3.2.3.主動三角法

光學三角法是最常用的一種光學三維測量技術,以傳統的三角測量為基礎,通過待測點相對於光學基準線偏移產生的角度變化計算該點的深度資訊。根據具體照明方式的不同,光學三角法可分為兩大類:被動三角法和基於結構光的主動三角法。

雙目視覺是典型的被動三維測量技術,它的優點在於其適應性強,可以在多種條件下靈活地測量物體的立體資訊,缺點是需要大量的相關匹配運算以及較為複雜的空間幾何引數的校準等問題,測量精度低,計算量較大,不適於精密計量,常用於三維目標的識別、理解以及位形分析等場合,在航空領域應用較多。主動三維測量技術根據三維面形對於結構光場的調製方式不同,可分為時間調製和空間調製兩大類。飛行時間法是典型的時間調製方法,鐳射逐點掃描法、光切法和光柵投射法是典型的空間調製方法。

3.2.4.相移測量法

相移測量法是一種重要的三維測量方法,它採用正弦光柵投影和相移技術,投影在物體上的光柵,根據物體的高度而產生變形,變形的光柵影象叫做條紋圖,它包含了三維資訊。

相移法是一種在時間軸上的逐點運算,不會造成全面影響,計算量少。另外,這種方法具有一定抗靜態噪聲的能力。缺點是不能消除條紋中高頻噪聲引起的誤差。

在傳統相移系統中,精確移動光柵的需要增加了系統的複雜性。而在數字相移系統中,用軟體控制精確地實現相位移動。某些應用場合不允許測量多幅影象,但只要沒有以上限制,相移法仍然是首選方案。

什麼是三維掃描技術及測量技術

三維體積測量主要應用在哪些地方啊?

3樓:奧比中光

三維體積測量技術目前應用在很多領域:比如在物流行業和快遞分揀中心用於貨物體積測量,裝修設計師進行量房,房地產開發商為客戶進行3d實景演示,建築設計師進行實地勘測等等。通過3d體積測量技術,可以讓專業人員在很短的時間內準確的獲得並儲存各種物體的資料,增加他們的工作效率,降低勞動強度。

現階段已經有國內外廠商推出了自己的3d體積測量解決方案廠商,包括我們奧比中光,在國內3d視覺感測技術是數一數二的。

4樓:英雄多少無奈

最近幾年,三維鐳射掃描技術不斷髮展並日漸成熟,目前三維掃描裝置也逐漸商業化,三維鐳射掃描器的巨大優勢就在於可以快速掃描被測物體,不需反射稜鏡即可直接獲得高精度的掃描點雲資料。這樣一來可以高效地對真實世界進行三維建模和虛擬重現。因此,其已經成為當前研究的熱點之一,並在文物數字化保護、土木工程、工業測量、自然災害調查、數字城市地形視覺化、城鄉規劃等領域有廣泛的應用。

1、測繪工程領域:大壩和電站基礎地形測量、公路測繪,鐵路測繪,河道測繪,橋樑、建築物地基等測繪、隧道的檢測及變形監測、大壩的變形監測、隧道地下工程結構、測量礦山及體積計算。

2、結構測量方面:橋樑改擴建工程、橋樑結構測量、結構檢測、監測、幾何尺寸測量、空間位置衝突測量、空間面積、體積測量、三維高保真建模、海上平臺、測量造船廠、電廠、化工廠等大型工業企業內部裝置的測量;管道、線路測量、各類機械製造安裝。

3、建築、古蹟測量方面:建築物內部及外觀的測量保真、古蹟(古建築、雕像等)的保護測量、文物修復,古建築測量、資料儲存等古蹟保護,遺址測繪,贗品成像,現場虛擬模型,現場保護性影像記錄。

4、緊急服務業:反恐怖主義,陸地偵察和攻擊測繪,監視,移動偵察,災害估計,交通事故正射圖,犯罪現場正射圖,森林火災監控,滑坡泥石流預警,災害預警和現場監測,核洩露監測。

5、娛樂業:用於電影產品的設計,為電影演員和場景進行的設計,3d遊戲的開發,虛擬博物館,虛擬旅遊指導,人工成像,場景虛擬,現場虛擬。

5樓:

這個就是主要用在資料的統計方面的哦。

6樓:張果果

在於他們自己是在生活當中生活

三維檢測有哪些方法

7樓:尤

據中國儀器超市**介紹說三維檢測是集光、機、電和計算機技術於一體的高新技術,主要用於對物體空間外形和結構進行掃描,以獲得物體表面的空間座標。它的重要意義在於能夠將實物的立體資訊轉換為計算機能直接處理的數字訊號,為實物數字化提供了相當方便快捷的手段。常見的三維物體形狀檢測方法可以分為接觸式和非接觸式兩大類,而檢測系統與物體的作用不外乎光、聲、機、電等方式。

三維鐳射掃描器的應用領域

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