结构光测绘原理

结构光测绘的原理主要基于 三角测量原理。结构光系统通常使用激光或投影仪作为光源,将特定模式的光图案投射到物体上。这些光图案在遇到不同形状和深度的物体表面时,会发生扭曲或变形。通过相机捕捉这些反射的光图案,并分析其扭曲或变形的程度,可以计算出物体的三维坐标和形状。

点结构光

点光源投射到物体表面,通过相机对目标进行成像并处理,获得其上的三维坐标。这种方法需要对被测量对象的表面进行逐点扫描,从而得到整个对象的三维形态。

线结构光

通过扫描线来获取该投影线上的三维坐标,极大地提升了测量效率。

编码结构光

通过一定的方式将编码模式投影到目标表面,得到被测量对象的三维轮廓。编码结构光法是目前最可靠的一种三维测量技术之一,具有采集时间短、测量精度高的优点。

三角测量原理

结构光测量属于主动光学测量,利用结构光照明中的几何信息帮助提供景物中的几何信息。根据相机、结构光和物体之间的几何关系,确定物体的三维信息。这种方法通常涉及相机坐标系、图像坐标系和世界坐标系之间的转换,以及结构光平面的方程求解。

相位测量技术

投影栅相位法是一种三维轮廓测量方法,通过光栅图样投射到被测物体外表,相位和振幅受到物面高度调制使栅像发生变形,通过解调可以得到包含高度信息的相位变更,最终依据三角法原理完成相位—高度转换。

计算机视觉技术

结合结构光技术、相位测量技术和计算机视觉技术,可以实现对物体的高精度三维扫描和测量。这种方法能够捕捉物体的二维图像,并通过图像处理算法提取三维信息。

结构光测绘技术在逆向工程、快速成型、检测、科学研究等领域有广泛应用,具有高精度、高速度、非接触式等优点。通过这些原理和方法,结构光测绘能够实现对各种形状和大小的物体的快速、高精度测量。