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中國大恒(集團)有限公司北京圖像視覺技術分公司
  • 三維視覺技術教學方案 結構光三角法3D實驗系統  
  • 發布時間:2016/9/2 11:20:08   修改時間:2016/9/2 11:20:08 瀏覽次數:3440
  • 三維視覺技術教學方案 結構光三角法3D實驗系統
  • 結構光三角法3D實驗系統

      三維重構的方法有很多種,常被人們所熟知的有結構光三角法、多視角立體視覺、雙目立體視覺、焦深法、立體光學法和時間飛行法等。每種方法各具優缺點,也有各自適應的場合。其中結構光三角法以其原理成熟、結構簡單的優點,成為眾多方法中應用最為廣泛的方法之一。
    3D重構方法 硬件要求 適用的物體尺寸 輸出結果
    結構光三角法 攝像機、激光器、運動機構、標定物 物體大小滿足運動機構
    要求
    3D模型,X、Y、Z方向圖像,
    或者視差圖

    多視角立體視覺

    多攝像機、標定物

    約>10cm

    3D模型或者X、Y、Z坐標

    雙目立體視覺

    雙攝像機、標定物

    約>10cm

    X、Y、Z坐標,視差圖或者Z方向圖像

    焦深法

    遠心攝像機、能到達各個聚焦位置的硬件移動機構

    約<2cm

    Z方向圖像

    立體光學法

    遠心攝像機、至少三個平行照明光源

    受限于遠心鏡頭視場

    Z方向圖像

    3D傳感器

    時間飛行法

    將近30cm-5m

    X、Y、Z方向圖像



      結構光三角法的核心思路是激光器投下一根細而亮度均勻的激光條,產生一個激光面。攝像機與激光器形成一定夾角,通過標定建立激光面與攝像機圖像坐標之間的相互轉換關系。當物體經過這個激光面時,激光條將會產生相應的形變。拍攝求取形變激光條上的世界坐標,即可等同于求取物體表面的世界坐標。當整個物體勻速通過激光面,就可得到物體表面的zwyw坐標,而表面的xw可通過運動速度、運動精度以及攝像機的采集速度來保證。
      學習者通過該實驗系統可深入淺出地了解到結構光三角法的3D重構原理,以及熟悉3D重構或3D測量的操作流程。 


    應用場景
     ? 軌道交通
     ? 路面檢測
     ? 汽車制造
     ? 輪胎檢測
     ? 逆向工程
     ? 機器手引導
     ? 三維測量
     ? 工業檢測 


    系統特色

     ? 平臺運動速度分手動/自動兩種模式調整,模擬實際生產流水線的不同速度
     ? 提供三種不同價位、不同模式的解決方案
     ? 配有編碼器、磁性傳感器、IO卡以及報警裝置
     ? 軟件界面友好,支持二次開發,可實現功能擴展
     ? 可通過USB口控制電機運動,提供配套運動控制軟件


    系統組成

    方案一:普通數字攝像機+激光器
    序號 主要組件名稱 數量
    1 平移實驗平臺 1
    2

    面陣攝像機

    1
    3

    百萬像素鏡頭

    1
    4

    激光器

    1
    5 標定板 1
    6

    可見紅光帶通濾鏡

    1
    7

    編碼器

    1
    8

    磁性傳感器

    1
    9

    IO卡

    1
    10

    報警燈

    1
    11

    HALCON軟件開發版

    1
    優點:成本低、靈活性高
    缺點:需要進行激光器與攝像機之間的標定 

     

    方案二:一體式智能3D傳感器
    序號 主要組件名稱 數量
    1 一體式智能3D傳感器 1
    2

    編碼器

    1
    3

    磁性傳感器

    1
    4

    IO卡

    1
    5 報警燈 1
    優點:
      ※不需要進行激光器與攝像機之間的標定
      ※很好地解決溫度給激光器所帶來的誤差
      ※內嵌算法,對反光有很好的抑制
      ※操作簡易方便
    缺點:固定的分辨率與處理速度

     

    方案三:分體式智能3D傳感器+激光器
    序號 主要組件名稱 數量
    1 分體式智能3D傳感器 1
    2

    高精度鏡頭

    1
    3

    激光器

    1
    4

    編碼器

    1
    5 標定板 1
    6

    可見紅光帶通濾鏡

    1
    7

    磁性傳感器

    1
    8

    IO卡

    1
    9

    報警燈

    1

     
     
                  
  • 企業介紹
  大恒圖像成立于1991年,是中國科學院下屬企業,大恒圖像的技術骨干主要來自中國科學院各研究單位,公司的產品和技術基礎來源于中國科學院多年的技術積累。大恒圖像是將高新技術成果轉化為產品的高科技企業。   大恒圖像自成立之日起,一直…  更多>>
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聯系人:大恒圖像

地址:海淀區蘇州街3號大恒科技大廈北座12層

郵編:100080

電話:010-82828878

傳真:010-82563343

公司網址:https://www.daheng-imaging.com

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