光学三维测量技术与应用
光学三坐标测量仪
光学三坐标测量仪还可以用于检测设备 的校准和认证
• 如检测量具、检测仪器等的精度和稳 定性 • 保证检测设备的质量和性能
04
光学三坐标测量仪的发展趋势
光学三坐标测量仪的技术创新
• 光学三坐标测量仪的技术创新主要表现在光学传感器、机械结构 和控制系统等方面
• 如轮廓测量、曲面测量、反向工程、机器人引导测量等
光学三坐标测量仪的测量精度
光学三坐标测量仪的测量精度主要取决于光学传感 器的精度、机械结构的稳定性和控制系统的精度
• 光学传感器的精度决定了测量数据的 准确性 • 机械结构的稳定性决定了测量过程的 稳定性 • 控制系统的精度决定了测量过程的精 确性
• 光学传感器是光学三坐标测量仪的核心部件 • 负责发射和接收光信号，并将光信号转换为电信号 • 光学传感器的类型包括激光扫描器、光学摄像头、光纤传感器等
• 机械结构是光学三坐标测量仪的支撑和移动部件 • 负责支撑光学传感器，并使光学传感器能够在空间中移动和定位 • 机械结构包括导轨、滑块、支架等部件
• 制造业对光学三坐标测量仪的需求较大，主要用于零部件的尺 寸检测、形状检测和位置检测
• 科研领域对光学三坐标测量仪的需求较小，主要用于实验数据 的采集和分析
• 质量检测领域对光学三坐标测量仪的需求较大，主要用于产品 的尺寸检测、形状检测和位置检测
• 光学三坐标测量仪的市场需求受经济发展、技术进步和行业政策 等因素的影响
• 控制系统和软件系统是光学三坐标测量仪的大脑 • 负责控制光学传感器和机械结构的运动，实现测量过程的控制 • 软件系统负责处理测量数据，计算物体的尺寸、形状和位置信息
光学三坐标测量仪的工作原理
现代光学三维测量原理
现代光学三维测量原理概述：现代光学三维测量原理是一种利用光学原理进行三维空间测量的方法。
通过测量目标物体上的特征点或表面形状，利用光学仪器和相应的算法，可以获取目标物体的三维坐标信息。
本文将详细介绍现代光学三维测量原理的基本概念、测量方法、仪器设备和应用领域。
一、基本概念1. 光学三维测量：利用光学原理进行三维空间测量的方法。
2. 特征点：目标物体上具有明显边缘或特殊纹理的点，用于测量和定位。
3. 表面形状：目标物体表面的几何形状，包括曲面、平面等。
4. 三维坐标：目标物体在三维空间中的位置坐标，通常用X、Y、Z表示。
二、测量方法1. 三角测量法：利用三角关系计算目标物体的三维坐标。
通过测量目标物体上的特征点在不同视角下的投影位置，利用三角关系计算出目标物体的三维坐标。
2. 相位测量法：利用光波的相位差来测量目标物体的三维形状。
通过测量光波在目标物体表面的相位差，可以得到目标物体表面的高程信息。
3. 结构光测量法：利用结构光投射到目标物体上产生的图案来测量目标物体的三维形状。
通过测量图案在目标物体上的形变，可以得到目标物体的三维形状信息。
三、仪器设备1. 光学测量仪：包括光学投影仪、相机、激光器等。
光学投影仪用于产生特定的光学图案，相机用于捕捉目标物体上的图案，激光器用于产生激光束。
2. 影像处理系统：用于处理相机捕捉到的图像，提取特征点和计算三维坐标。
3. 计算机系统：用于控制测量仪器和处理测量数据，进行三维坐标计算和可视化显示。
四、应用领域1. 工业制造：用于产品质量检测、零件尺寸测量等。
可以实现非接触式、高精度的三维测量，提高生产效率和产品质量。
2. 地质勘探：用于地质构造的测量和分析。
可以获取地表和地下的三维形状信息，帮助研究地质变化和资源勘探。
3. 医学影像：用于医学影像的三维重建和分析。
可以获取人体器官的三维形状和表面特征，帮助医生进行诊断和手术规划。
4. 文化遗产保护：用于文物的三维数字化和保护。
浅谈光学三维测量技术
浅谈光学三维测量技术光学三维测量属于非接触式光学面形测量方法，能快速准确测量出物体的表面形状，被广泛地应用在机械、电影等领域。
文章概述了光学三维测量技术的分类，介绍了几种常见的光学测量技术及其在各个领域的应用。
标签：光学三维测量；三维激光扫描；面结构光光学三维测量是指运用光学方法获取物体表面的三维立体坐标的技术。
光学三维测量利用现代光学技术成就，结合光电子学、计算机图像处理等学科成就发展起来的一种先进测量技术。
1 光学三维测量的分类图1 光学三维测量技术分类图光学三维测量技术按测量原理可以分为摄影测量方法、结构光技术和光学干涉方法。
摄影测量法是基于多视角的非主动式测量方法。
在普通照明（阳光、日光灯）情况下，由摄像头获取多视角物体图像，利用计算机查找多幅图像的同态标记点，进而获得物体的表面形貌。
结构光技术通过不同宽度且明暗相间的结构光照射被测物体表面，获取到的经物体调制的图像，再经过计算获取物体的立体形貌信息。
光学干涉法是利用干涉原理进行测量，具有高精度、高分辨率等优点。
以下介绍几种常见的光学三维测量方法。
图2 三维激光扫描工作原理图三维激光扫描技术根据光学三角形测量原理，以激光作为光源，光电探测器接收反射光，通过对采集到数据进行计算得到物体的深度信息。
三维激光扫描仪包括发射器和接收器。
发射器射出一束脉冲激光，激光经过物体表面漫反射，沿相同路线射入接收器。
由脉冲激光发射到反射被接收的时间tL可计算出扫描点到扫描仪的距离值S。
扫描仪内精密测量系统获取每个激光脉冲的水平方向角α和垂直方向角度β。
依据上述数据计算出扫描点的三维空间坐标（XP、YP、ZP）[1]。
双目视觉技术属于摄影测量方法，是通过视差原理被动测量三维数据的技术。
双目视觉技术测量物体三维形貌的原理是，从两个或以上的视角去观察一个物体，获得多张不同视角下物体的二维图片，根据三角测量原理得出同一个像素点的坐标偏差，以此获得测量物体的三维形态。
三维测绘技术的原理与应用
三维测绘技术的原理与应用一、引言随着科技的不断发展，三维测绘技术在各个领域的应用越来越广泛。
它以其精准、高效的特点，在建筑、地质、航空等领域具有重要应用价值。
本文将介绍三维测绘技术的原理与应用，并探讨它在实际工作中的优势。
二、三维测绘技术的原理1. 激光雷达原理激光雷达是三维测绘技术中常用的一种方法。
它利用激光束在测量物体上反射的原理，通过测量激光束的往返时间和角度，并结合GPS定位系统，可以精确测量物体的三维坐标。
同时，激光雷达还能够获取物体表面的颜色和纹理信息，从而实现真实的三维模型重建。
2. 光学测量原理光学测量是另一种广泛应用于三维测绘技术中的方法。
它利用相机或者摄像机对物体进行成像，然后通过图像处理算法，将二维图像转换为三维坐标。
这种方法的优势在于成本相对较低，适用于小范围的三维测量，如室内的建筑物测绘、文物保护等领域。
三、三维测绘技术的应用1. 建筑与城市规划在建筑与城市规划领域，三维测绘技术可以帮助设计师、工程师和规划者更好地理解和分析地形地貌，包括地形高程、坡度、地质构造等，并为建筑设计、道路规划、城市发展方案等提供重要数据支持。
例如，通过对建筑物的三维模型进行测绘和分析，可以提前发现建筑隐患，确保建筑的安全性。
2. 地质与矿产勘探地质与矿产勘探是三维测绘技术的重要应用领域之一。
通过激光雷达和其它测绘方法，可以非常精确地获取地下地质结构和矿产资源的信息。
这对于矿产勘探和地质预测具有重要意义，有助于提高勘探效率和资源利用率。
3. 航空与航海在航空与航海领域，三维测绘技术被广泛应用于飞行器导航系统和海洋测绘。
通过测量飞机或者船只与地球的距离和方位角，可以实时获取位置信息，帮助飞行员和船员进行导航和定位。
这种技术在民航和军事领域都有重要的应用价值。
4. 文化遗产保护三维测绘技术在文化遗产保护中也扮演着重要角色。
通过对古建筑、文物等进行全方位的测绘和记录，可以实现对其精细化保护和修复。
同时，三维重建技术还可以帮助人们实现文化遗产的虚拟展示和数字化保存，方便大众进行学习和研究。
光学三维测量技术应用举例并解析
光学三维测量技术应用举例并解析
光学三维测量技术是一种通过光学原理和数学模型来测量物体三维形态和位置的技术，可以应用于很多领域。
以下是一些光学三维测量技术的应用举例：
1. 航空航天：光学三维测量技术可以用于飞机、火箭、卫星等的设计、制造和维护中。
例如，利用激光三角测量法和相移法可以快速测量飞机机翼、机身的形态尺寸和表面粗糙度；利用三维扫描仪可以对航空设备进行三维建模，方便进行数字化制造。
2. 汽车制造：光学三维测量技术可以应用于汽车设计、制造、测试和维护中。
例如，在汽车制造过程中，可以利用激光三角测量仪对车身各部位进行快速、高精度的三维测量，以保证车身的精度和稳定性；利用三维扫描仪可以对汽车零部件进行三维建模。
3. 医疗领域：光学三维测量技术可以用于医学成像、手术导航和矫形医疗等领域。
例如，在牙科矫形过程中，利用激光三角测量仪可以快速，准确地测量牙齿位置和尺寸，以确定矫形方案。
4. 文化遗产保护：光学三维测量技术可以应用于文化遗产保护，如对文物、建筑、遗址等进行三维测量和数字化保护。
例如，利用三维激光扫描仪可以对文物、
建筑等进行全面而精确的三维数字化保护，方便后续保护、修复和展示。
总之，光学三维测量技术是一种非常实用的测量技术，可以在各个领域得到广泛应用，为很多工作带来了便利和效率提高。
三维测量原理
三维测量原理三维测量是一种非常重要的测量方法，它可以在三个方向上获取物体的尺寸和形状信息。
在工业制造、建筑设计、医学影像等领域都有着广泛的应用。
三维测量的原理是基于光学、机械、电磁等技术，通过精密的仪器设备和复杂的算法来实现。
本文将介绍三维测量的基本原理和常见的技术方法。
首先，我们来看光学三维测量的原理。
光学三维测量是利用相机和投影仪等光学设备，通过测量物体表面的光照信息来获取其三维形状。
这种方法可以分为结构光投影和立体视觉两种。
结构光投影是通过投射编码的光条或光斑到物体表面，再通过相机捕捉被投影的光斑，通过计算得到物体表面的三维坐标。
而立体视觉则是利用多个相机同时观察物体，通过计算不同视角下的图像之间的关联性来获取三维信息。
光学三维测量具有非接触、高精度、高效率等优点，适用于对物体表面进行精确测量和形状重建。
其次，机械三维测量是利用机械设备来获取物体的三维信息。
常见的方法包括坐标测量机、激光测距仪、测绘仪等。
坐标测量机是一种精密的三维测量设备，可以通过机械臂的运动来实现对物体三维坐标的测量。
激光测距仪则是利用激光束对物体进行扫描，通过测量激光束的反射时间或相位来计算物体表面的三维坐标。
测绘仪则是利用全站仪或GPS等设备对地面进行测量，通过测量地面点的坐标来实现对物体形状的测量。
机械三维测量具有测量范围广、适用性强等优点，适用于对大型物体和复杂形状的测量。
最后，电磁三维测量是利用电磁波或磁场来获取物体的三维信息。
常见的方法包括激光雷达、GPS、地磁测量等。
激光雷达是利用激光束对物体进行扫描，通过测量激光束的反射时间或相位来计算物体表面的三维坐标。
GPS则是利用卫星信号来获取地面点的坐标，通过多个接收器的组合来实现对物体的三维测量。
地磁测量则是利用地磁场的变化来获取地面点的坐标，适用于室内环境和金属表面的测量。
电磁三维测量具有远距离测量、全天候测量等优点，适用于对地形地貌和建筑结构的测量。
综上所述，三维测量是一种重要的测量方法，它可以通过光学、机械、电磁等技术来获取物体的三维信息。
非接触式光学三维测量原理及应用
射法的光路原理 ． 并对 它们 的应 用现状进行 了简单介 绍。
【 关键词 】 非接 触； 激光三角法 ； 光栅投射 法 ； 光学测量
１ ． 引 言 三维测量技术在逆 向工程 、 ＣＡ Ｄ ／ Ｃ ＡＭ以及 医学工程等领域 ， 三维 测量技术 的应用 １ ３ 渐广泛 。传统接触式测量存 在很多不足 ， 如测 量时
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在 实际测量 中 ｄ ’ 与 ｄ并非呈 线性关系 ． 只有在 微小位移测量 中 ，
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光学在机械工程中的应用研究
光学在机械工程中的应用研究近年来，随着技术的不断进步，光学在机械工程中的应用已经成为了一个热门的研究领域。
光学作为一门研究光的传播和现象的学科，可以通过光的各种性质在机械工程中实现精密测量、控制和加工等应用，极大地推动了机械工程的发展和创新。
1. 光学测量技术在机械加工中的应用光学测量技术是一种基于光学原理的精密测量方法，广泛应用于机械加工领域。
其中，光学测量技术的一种重要应用是三维数字化测量。
通过使用光学传感器对目标物体进行扫描和测量，可以将目标物体的三维形态数字化为计算机可识别的数据，便于进行模型分析和后续设计。
另外，光学测量技术还能够实现对机械零件的精密度测量。
例如，通过投影仪投射光线到待测零件表面，并通过摄像机捕捉光线的变化，可以得到待测零件的形状、尺寸、位置等关键参数。
这对于保证零件的加工精度和质量起到了至关重要的作用。
2. 光学控制技术在机械工程中的应用光学控制技术是通过光学元件和相关的控制系统对机械设备进行精准的控制和调节，以实现高精度、高效率的机械加工、装配和运动控制。
其中，激光技术是最常见和重要的一种光学控制技术。
通过激光的聚焦和辐射，可以实现对机械加工过程中微小细节的精确控制。
例如，利用激光切割技术可以实现对材料的精密切割，精确控制零件的尺寸和形状；利用激光焊接技术可以实现对焊接接头的高精度定位和变形控制，提高焊接质量；利用激光打标技术可以在工件表面进行准确、清晰的打印和标记。
此外，光学传感器的应用也为机械工程的控制提供了便利。
通过光电传感器对机械系统中的位置、速度、加速度等状态进行监测和反馈控制，可以实现对机械设备的运动轨迹和运动精度的精确控制。
3. 光学成像技术在机械设计中的应用光学成像技术是一种利用光学原理和成像系统对目标物体进行拍摄和图像处理的技术。
在机械设计中，光学成像技术可用于产品外观设计、质量检测和故障诊断等方面。
通过光学成像技术，可以实现对机械产品外观的高清拍摄和显示，进而进行外观设计和改进。
三维测量技术的方法及应用
三维测量技术的方法及应用一、引言三维测量技术是近年来在科学研究和工程实践中日益重要的一项技术。
它可以在不接触被测对象的情况下，通过非接触手段获取物体的三维形状和结构信息，对于工程设计、制造、检测等领域具有重要的应用价值。
本文将详细介绍三维测量技术的方法及应用，以帮助读者了解这一领域的最新进展和应用前景。
二、三维测量技术的分类根据不同的原理和方法，三维测量技术可以分为以下几类：2.1 光学测量技术光学测量技术是利用光线传播的特性来获取物体形状和结构信息的一种方法。
常见的光学测量技术包括激光扫描、光栅投影、相位测量等。
这些技术都能够实现高精度的三维测量，并广泛应用于制造业、航空航天等领域。
2.2 非接触式接触测量技术非接触式接触测量技术是利用电磁波、声波等非接触手段对物体进行测量的方法。
其中，雷达和超声波测量技术是常见的非接触式接触测量技术。
这些技术适用于测量较大尺寸、复杂形状的物体，广泛应用于建筑、地质勘探等领域。
2.3 接触测量技术接触测量技术是通过传感器与被测物体直接接触，通过测量传感器的位移、转角等信息获取物体的三维形状和结构信息的一种方法。
常见的接触测量技术包括坐标测量机、刚体测量等。
这些技术适用于测量较小尺寸、复杂形状的物体，广泛应用于汽车制造、机械加工等领域。
三、三维测量技术的应用三维测量技术在各个领域都有广泛的应用，下面将从工程设计、制造、检测等方面介绍三维测量技术的具体应用。
3.1 工程设计三维测量技术在工程设计中起到了重要的作用。
它可以对物体的三维形状和结构进行精确测量，为工程设计提供准确的数据基础。
通过三维测量技术，设计师可以更好地进行产品设计、装配设计等工作，提高设计效率和质量。
3.2 制造在制造过程中，三维测量技术可以用来检测产品的质量和尺寸是否符合要求。
它可以通过快速、精确地测量产品的几何参数，及时发现并解决制造过程中的问题，确保产品的质量和性能，提高制造效率。
3.3 检测在产品出厂前的检测工作中，三维测量技术也发挥着重要的作用。
三维测绘技术的基本原理与应用方法
三维测绘技术的基本原理与应用方法一、引言随着现代科技的发展，三维测绘技术在各行各业中得到了广泛的应用。
它不仅能够提供准确的空间信息，还可以为人们的决策和规划提供重要的参考依据。
本文将介绍三维测绘技术的基本原理与应用方法，以期增加读者对该领域的了解。
二、基本原理三维测绘技术的基本原理是基于物体的几何特征和光学原理进行测量和分析。
其主要包括以下几个方面：1.三角测量原理三角测量是三维测绘技术中最基本且最重要的原理之一。
它通过测量物体与测量设备之间的角度和距离，从而确定物体在三维空间中的位置。
三角测量可以通过全站仪、测量卫星定位系统（如GPS）等设备进行。
2.摄影测量原理摄影测量是三维测绘领域的另一种基本原理。
它利用摄影机拍摄的图像来获取三维空间中的信息。
通过对这些图像进行分析和处理，可以确定物体的位置、形状和尺寸等参数。
常用的摄影测量技术包括立体像对法、三角测量法等。
3.遥感测量原理遥感测量是三维测绘中的一种重要原理，它通过对地面的遥感图像进行解译和分析，获取物体的三维信息。
遥感测量可以利用航空摄影、卫星图像等手段进行，可以获取大范围、高分辨率的三维数据，广泛应用于地理信息系统和环境监测等领域。
三、应用方法基于以上基本原理，三维测绘技术可以应用于许多领域。
下面将介绍其中一些常见的应用方法。
1.建筑与工程测量三维测绘技术在建筑与工程测量中有广泛的应用。
通过测量建筑物的三维坐标和轮廓，可以为建筑设计和施工提供重要的数据支持。
例如，在城市规划中，可以利用三维测绘技术对建筑物的高度、位置等进行测量和分析，从而提高规划的准确性和可行性。
2.地质勘探与资源开发三维测绘技术在地质勘探与资源开发中也有广泛的应用。
通过对地表的三维测量和分析，可以确定地下矿藏和油气资源的分布情况，为资源的开发和利用提供重要的参考依据。
同时，三维测绘技术也可以用于地质灾害的监测与预测，提高地质灾害的防控能力。
3.城市规划与交通管理三维测绘技术在城市规划与交通管理中起着重要的作用。
光学技术在精密测量中的应用
光学技术在精密测量中的应用精密测量是一项十分重要的技术，它在许多行业中都扮演着不可替代的角色。
随着科技的不断发展，越来越多的光学技术被应用于精密测量中，使得精密测量的精度和效率得到了极大的提升。
本文将介绍光学技术在精密测量中的应用。
一、激光测距技术激光测距技术是一种利用激光测量物体距离的技术。
它的原理是通过发射激光束，将光束照射到待测量物体上，然后通过测量激光的反射时间来计算物体到激光测距仪的距离。
这种技术被广泛应用于地质勘探、建筑测量、航天探测等领域。
由于激光的波长非常短，因此可以实现极高的测量精度。
二、光学干涉测量技术光学干涉测量技术利用光学干涉原理来进行测量。
它是一种高精度、非接触式的测量技术，被广泛应用于机械制造、电子元器件等制造领域。
光学干涉测量技术可以测量物体的形状、表面粗糙度、表面平整度等参数，具有高精度、高速度、高灵敏度等优点。
由于它可以实现非接触式测量，因此对于高温、高压、高真空等恶劣环境下的测量具有不可替代的作用。
三、激光扫描技术激光扫描技术是一种基于激光测距原理的测量技术，它可以快速而精确地获取物体的三维形状信息。
激光扫描技术可以广泛应用于汽车、航空、医疗等领域，例如在医疗领域中，可以利用激光扫描技术对人体的身体部位进行测量，实现精确的医疗诊断和治疗。
四、机器视觉测量技术机器视觉测量技术是一种利用计算机视觉技术来进行测量的技术。
它可以利用高速摄像机、数字图像处理器等设备来进行精密的测量，可以测量物体的大小、形状、表面粗糙度等参数。
机器视觉测量技术被广泛应用于制造业、医疗、机器人等领域，例如在制造业中，可以利用机器视觉测量技术来对产品进行质量检测，实现自动化生产。
总之，光学技术在精密测量中的应用已经成为了一项不可或缺的工具。
它们为人们提供了高效、高精度、高度自动化的测量手段，推动着现代制造业和科学技术的快速发展。
随着技术的不断创新，相信光学技术在精密测量中的应用也会越来越广泛，为我们的生产、生活带来更多的便利和效益。
光学三坐标测量仪
光学三坐标测量仪光学三坐标测量仪是一种高精度的测量设备，广泛应用于工业生产中的尺寸测量和形状检测。
它利用光学原理和三维坐标测量技术，能够实现对物体表面的非接触式测量，具有测量精度高、测量速度快、操作简便等特点。
下面将介绍光学三坐标测量仪的工作原理、分类、应用领域以及优缺点。
工作原理光学三坐标测量仪通过激光或LED等光源照射到物体表面，利用相机等光学传感器接收反射光，通过三维坐标测量软件对反射光进行处理，从而获取物体的三维坐标信息。
在测量过程中，通过对比被测物体与参考坐标系的三维坐标数据，可以计算出被测物体的尺寸、形状等参数。
分类根据测量原理和结构特点，光学三坐标测量仪可以分为白光干涉式、光栅编码式、视觉测量式等。
其中，白光干涉式测量仪适用于高精度表面形貌的测量，光栅编码式测量仪适用于高速、大范围的尺寸测量，视觉测量式测量仪则结合了摄像头和软件技术，适用于复杂曲面的三维形貌检测。
应用领域光学三坐标测量仪在工业制造、航空航天、汽车制造、电子产品等领域都有着广泛的应用。
在工业制造中，光学三坐标测量仪可以用于零部件的尺寸测量、形状检测、装配质量控制等。
在航空航天领域，光学三坐标测量仪可以用于飞机零部件的精密测量和表面缺陷检测。
在汽车制造中，光学三坐标测量仪可以用于汽车车身的尺寸检测和装配质量控制。
在电子产品领域，光学三坐标测量仪可以用于PCB 板的尺寸测量和组装过程的质量控制。
优缺点光学三坐标测量仪相比传统的测量设备具有许多优点，如测量精度高、非接触式测量、测量速度快、操作简便等。
但是也存在一些缺点，比如受到环境光影响较大、对被测物体表面要求高、测量范围受限等。
综上所述，光学三坐标测量仪作为一种现代化的测量设备，在工业生产中发挥着重要的作用，其高精度、高效率的测量能力受到广泛关注和应用。
光学测量技术的应用
光学测量技术的应用和发展在现代工业生产中，光学测量技术已经成为不可或缺的一项技术。
它可以将复杂的测量过程变得简单、快速、高效，并且减少了误差，提高了测量的准确性。
本文将探讨光学测量技术的应用和发展。
一、激光测量技术的发展激光测量技术是一种利用激光干涉原理进行距离、速度、角度等测量的方法。
它广泛应用于生产、科研、医疗等领域。
激光测量技术的发展可以追溯到20世纪初，当时只能利用激光来进行粗略的距离测量。
随着激光技术的不断发展，激光干涉技术逐渐被开发出来，可以实现更加复杂的测量任务。
二、激光测量技术的应用1.工业自动化生产在工业生产中，激光测量技术可以用于测量加工零件的尺寸，以及线条、角度、平面度等，有利于工艺控制和质量检测。
另外，激光测量技术还可以应用于轮轴轴承检测、检测机械加工空间离散的程度等方面。
2.三维成像测量激光测量技术还可以应用于三维成像测量。
通过激光扫描，可以获取三维空间内的物体表面信息和轮廓，实现三维数字化的建模。
在制造领域中，三维成像技术可以用于产品设计、检测、反馈等环节，提高产品的质量和效益。
3.医疗领域激光测量技术还可以应用于医疗领域。
例如，神经外科手术中可以通过激光的精准定位进行处理，达到无痛治疗的目的。
激光测量技术还可以用于眼科、皮肤科等方面。
三、光学测量技术的新发展1.光栅技术光栅技术是一种独特的光学测量技术，可以实现高精度、高分辨率的测量。
它广泛应用于汽车、医疗、航空等领域，也是数字化工艺的重要基础。
2.光学计量光学计量是近年来兴起的一项新技术，它利用光学原理完成测量任务。
相比传统的机械测量，光学测量更加高效、精确且可以自动化的完成。
3.光学检测光学检测技术是通过利用光的反射、透射等原理进行物体表面的检测。
它广泛应用于半导体、机械加工、电子元件等领域。
它可以进行表面缺陷检测、尺寸测量、外观检查等任务。
四、结论光学测量技术的应用和发展是现代工业生产不可或缺的一部分。
随着科技的不断发展，光学测量技术将不断地向更加可靠、高效、智能化的方向发展。
光学三维测量技术
23-18
3
应用
3、医学图像三维表面重建：
现代医疗诊断常常需要借助一些辅助设备为诊
断提供可靠的、完整的信息，因此，人体组织与
器官的三维成像技术在现代临床医学中起着越来
越重要的作用.
医生可以将重构出的器官图像进行旋转缩放等
操作，使医生能够更充分地了解病情的性质及其
周围组织的三维结构关系，从而帮助医生做出准
线照明
2D线探测器
1D扫描
面光源法
面照明
2D线探测器
不需要扫描
相位测量技术
序列编码技术
如：格雷（Gray） 如：相位测量轮廓术
傅里叶变换轮廓术
编码序列
彩色编码技术
如：彩色多通道
编码实现相移
23-12
2
测量原理
23-13
2
测量原理
直射式三角法：激光器发出的光垂直入射到被测物体表面，
Scheimpflug 条件可表示为
地对待测物体进行测量。
23-04
1
概述
图
1
：
三
坐
标
测
量
机
23-05
1
概述
接触式测量
优势
物体三维形状测量
灵活性强
精度高且可靠
测量方便
非接触式测量
非接触式测量
微波技术
三角法
光波技术
干涉法
超声波技术
飞行时间法
23-06
1
概述
微波技术
非接触式测量
适合于大尺度三维测
量，爱里斑半径较大，
角度分辨率低。
光波技术
展示三维景像，模拟未知环境和模型）；
2、文物保护
三维视觉测量技术的原理与应用
三维视觉测量技术的原理与应用近年来，随着科技的快速发展和工业制造业的进步，三维视觉测量技术成为了研究和应用的热点。
它可以以非接触的方式精确地测量三维物体的尺寸、形状和表面信息，广泛应用于制造业、机器人技术、医疗影像处理等领域。
本文将介绍三维视觉测量技术的原理和应用。
一、三维视觉测量技术的原理三维视觉测量技术基于计算机视觉和光学原理，通过获取物体的图像信息来测量其三维形状和尺寸。
其原理主要包括图像采集、图像处理和三维重建。
首先是图像采集。
使用特定的摄像机或激光扫描系统对物体进行图像采集。
通过将物体置于特定的光线环境中，使用摄像机或激光扫描系统获取多个不同视角的图像。
这些图像将被用于后续的处理和分析。
其次是图像处理。
通过对采集得到的图像进行处理，可以提取出物体的边缘和特征点等信息。
常用的图像处理算法包括边缘检测、角点检测和特征匹配等。
这些图像处理算法可以提高图像的质量和精度，从而提高测量的准确性。
最后是三维重建。
通过采集到的图像和处理得到的特征信息，利用三角测量原理来计算物体的三维形状和尺寸。
三角测量原理是基于视差的测量方法，通过不同视角下的图像特征来计算物体的深度。
常用的三维重建算法包括立体匹配、视差图像重构和三维点云生成等。
二、三维视觉测量技术的应用三维视觉测量技术在各个领域中有着广泛的应用。
下面将介绍几个典型的应用案例。
首先是制造业。
在制造业中，三维视觉测量技术可以用于产品检测和质量控制。
通过对产品进行三维测量，可以及时发现产品的缺陷和问题，提高产品的质量和可靠性。
例如，在汽车制造中，三维视觉测量技术可以用于车身焊接的检测和测量，确保焊接的精度和质量。
其次是机器人技术。
在机器人技术中，三维视觉测量技术可以用于机器人的感知和定位。
通过对环境中的物体进行三维测量，机器人可以获取物体的位置和姿态信息，从而实现自主定位和操作。
例如，在物流领域中，机器人可以利用三维视觉测量技术对货物进行测量和定位，提高物流效率和准确性。
三维成像技术的原理和应用
三维成像技术的原理和应用1. 引言随着科学技术的发展，三维成像技术逐渐崭露头角，并在许多领域得到了广泛的应用。
本文将介绍三维成像技术的原理和应用领域，以便读者对该技术有更深入的了解。
2. 三维成像技术的原理三维成像技术是通过利用光线或其他能量来获取目标物体的三维结构信息的一种技术。
其主要原理包括以下几个方面：2.1 光学原理光学原理是三维成像技术中最常用的原理之一。
它利用光的传播特性，通过测量光的交互作用来获取目标物体的三维形状。
常见的光学原理包括立体投影、双目视差和光栅投影等。
2.2 激光扫描原理激光扫描原理是基于激光技术的三维成像原理。
通过使用激光束扫描目标物体并记录激光的反射或散射信息，可以得到目标物体的三维形状。
激光扫描原理具有高精度和高速度的特点，因此在工业设计、医学影像等领域得到了广泛应用。
2.3 摄像原理摄像原理是利用计算机视觉技术进行三维成像的一种方法。
通过使用摄像机记录目标物体在不同角度下的图像，并利用计算机算法将这些图像重建成三维模型。
这种方法不仅可以用于静态物体的三维成像，还可以用于动态物体的三维跟踪和分析。
3. 三维成像技术的应用三维成像技术在许多领域都有广泛的应用，以下是一些常见的应用领域：3.1 医学影像医学影像是三维成像技术的主要应用领域之一。
通过使用CT扫描、MRI和超声等设备，医生可以获取患者身体部位的三维结构信息，从而进行疾病诊断和治疗计划制定。
3.2 工业设计在工业设计领域，三维成像技术可以帮助设计师快速获取产品的三维模型，并进行设计优化和可视化展示。
这对于加快产品开发速度和改善设计质量非常有帮助。
3.3 虚拟现实三维成像技术是虚拟现实技术的基础。
通过使用三维成像技术，可以创建逼真的虚拟环境，并实现用户与虚拟环境的交互体验。
虚拟现实技术在游戏、教育、培训和仿真等领域有着广泛的应用。
3.4 建筑设计在建筑设计领域，三维成像技术可以帮助建筑师创建建筑的三维模型，并进行设计分析和可视化展示。
12 光学三角法三维测量技术
2）
Qx, y g x, y. g0 x, y rx, yexp jx, y
ImQx, y x, y arctan ReQx, y
由相位与高度的关系式：
P0 P h 2 tan 2 sin
I k x, y Ax, y Bx, y cos x, y k
上式中包含三个未知量，于是只要记录一个周期内三个以 上不同相移的变形条纹图，便可计算出。 四步相移法：
I 4 x, y I 2 x, y x, y arctan I1 x, y I 3 x, y
X Z cot
t an Z m M Y t an sin 0 - cos 0 N
n
12.3.4 多线结构光测量原理
遵循三角测量原理，例如以LCD投射仪作为投射源， 其投射的经过计算机编码的多条纹扇形结构光照射景 物，一次投射在景物上形成多个光条纹。
x
ax' b sin 2 - x' cos 2
两种测量方法比较：
斜射法： 优点：信噪比及灵敏度均较高，测量精度一般高于直射法，可 用于微位移检测，尤其适用于对光滑表面的位置检测。 缺点：入射光束与接收装置光轴夹角过大，对于曲面物体有遮 光现象，对于复杂面形物体这个问题的影响更为严重。 直射法： 优点：光斑较小，光强集中，不会因被测面不垂直而扩大光照 面上的亮斑，可解决柔软材料及粗糙工件表面形状位置变化测 量的难题。 缺点：由于受成像透镜孔径的限制，探测器只接收到少部分光 能，光能损失大，受杂散光影响较大，信噪比小，分辨率相对 较低。
12.1 三维测量技术及应用
根据测量分辨率和测量量程的不同，将三维测量技术分为 宏观三维形状和微观三维形貌测量技术，本章介绍的三维 测量技术针对宏观三维形状测量。
光学三维测量技术综述
光学三维测量技术综述1．引言客观景物三维信息的获取是计算机辅助设计、三维重建以及三维成像技术中的基础环节，被测物体的三维信息的快速、准确的获得在虚拟现实、逆向工程、生物与医学工程等领域有着广泛的应用[1]。
三维测量方法总的包括两大类，接触式以及非接触式。
如图 1.1 所示。
图1.1 三维测量方法分类接触式的三维测量方法到目前为止已经发展了很长一段时间，这方面的技术理论已经非常完善和成熟，所以，在实际的测量中会有比较高的准确性。
但是尽管如此，依然会有一些缺点[2]：(1) 在测量过程中，接触式测量必须要接触被测物体，这就很容易造成被测物体表面的划伤。
(2) 接触式测量设备在经过长时间的使用之后，测量头有时会出现形变现象，这无疑会对整个测量结果造成影响。
(3) 接触式测量要依靠测量头遍历被测物体上所有的点，可见，其测量效率还是相当低的。
接触式三维测量技术发展已久，应用最广泛的莫过于三坐标测量机。
该方法基于精密机械，并结合了当前一些比较先进技术，如光学、计算机等。
并且该方法现在已经得到了广泛的应用，特别是在一些复杂物体的轮廓、尺寸等信息的精确测量上。
在测量过程中，三坐标测量机的测量头在世界坐标系的三个坐标轴上都可以移动，而且测量头可以到达被测物体上的任意一个位置上，只要测量头能到达该位置，测量机就可以得到该位置的坐标，而且可以达到微米级的测量精度。
但由于三坐标机测量系统成本较高，加之上述的一些缺点，广泛应用还不太现实。
非接触式三维测量技术一般通过利用磁学、光学、声学等学科中的物理量测量物体表面点坐标位置。
核磁共振法、工业计算机断层扫描法、超声波数字化法等非光学的非接触式三维测量方法也都可以测量物体的内部及外部结构的表面信息，且不需要破坏被测物体，但是这种测量方法的精度不高。
而光学三维轮廓测量由于其非接触性、高精度与高分辨率,在CAD /CAE、反求工程、在线检测与质量保证、多媒体技术、医疗诊断、机器视觉等领域得到日益广泛的应用,被公认是最有前途的三维轮廓测量方法[3]。
光学非接触式三维测量技术
光学三维测量技术及应用摘要：随着现代科学技术的发展，光学三维测量已经在越来越广泛的领域起到了重要作用。
本文主要对接触式三维测量和非接触式三维测量进行了介绍。
着重介绍了光学三维测量技术的各种实现方法及原理。
最后对目前光学三维测量的应用进行了简单介绍。
1 引言随着科学技术和工业的发展，三维测量技术在自动化生产、质量控制、机器人视觉、反求工程、CAD/CAM以及生物医学工程等方面的应用日益重要。
传统的接触式测量技术存在测量时间长、需进行测头半径的补偿、不能测量弹性或脆性材料等局限性，因而不能满足现代工业发展的需要。
光学测量是光电技术与机械测量结合的高科技。
光学测量主要应用在现代工业检测。
借用计算机技术，可以实现快速，准确的测量。
方便记录，存储，打印，查询等等功能。
光学三维测量技术是集光、机、电和计算机技术于一体的智能化、可视化的高新技术，主要用于对物体空间外形和结构进行扫描，以得到物体的三维轮廓，获得物体表面点的三维空间坐标。
随着现代检测技术的进步，特别是随着激光技术、计算机技术以及图像处理技术等高新技术的发展，三维测量技术逐步成为人们的研究重点。
光学三维测量技术由于非接触、快速测量、精度高的优点在机械、汽车、航空航天等制造工业及服装、玩具、制鞋等民用工业得到广泛的应用。
2 三维测量技术方法及分类三维测量技术是获取物体表面各点空间坐标的技术，主要包括接触式和非接触式测量两大类。
如图1所示。
图1 三维测量技术分类2.1 接触式测量物体三维接触式测量的典型代表是坐标测量机(CMM，Coordinate Measuring Machine)。
CMM是一种大型精密的三坐标测量仪器[1]，它以精密机械为基础，综合应用电子、计算机、光学和数控等先进技术，能对三维复杂工件的尺寸、形状和相对位置进行高精度的测量。
三坐标测量机作为现代大型精密、综合测量仪器，有其显著的优点，包括：（1）灵活性强，可实现空间坐标点测量，方便地测量各种零件的三维轮廓尺寸及位置参数；（2）测量精度高且可靠；（3）可方便地进行数字运算与程序控制，有很高的智能化程度。
光学三维测量技术与应用
现代仪 器 （ ｗｗｗ． ｄ ｒ ｉｓｒ．ｒ ．ｎ ｍｏ ｅ ｎｎ ｔ ｏ ｇｃ ） ｓ
光学三维测量技术 与应用
邵 双 运
（ 北京 交通 大学理 学 院 摘 要
北京
１０４ ） ０ ４ ０
光 学三 维测量 技 术是一 种 可视 化 的测量技 术 ，能完成 复杂形体 的点、 面、形 的
现 零件 材料 内部 的三维 无损检 测探 伤 ，在工 业检 测
１ 三维测量技术概 述
三 维测量 技 术是获取 物 体表 面各点 空间 坐标 的 技术 ，主要包 括接 触 式和非接 触 式测量 两大 类 。
１ １ 接 触式 测量 ． 物 体三 维接触 式测 量 的典 型代 表是三 坐标 测量
精密机械为基础 ，综合应用 电子、计算机 、光学和
数 控 等先 进 技术 ，能对 三维 复杂工 件 的尺寸 、形状 和相对 位置 进行高 精度 的测 量 。 三坐 标 测量机 作为 现代 大型精 密 、综合 测量仪 器 ，有 其显 著的优 点 ，包括 ：１灵活性 强 ，可实 现 （ ） 空 间坐 标点 测量 ，方便地 测量 各种 零件 的三 维轮廓
济 的发展 和科 技的进 步 ，光学 三维 测量 技术 由于 非 ห้องสมุดไป่ตู้
出非接触式三维测量技术 中常用的三种电磁波谱和 主要 的测量 技 术 Ｊ 。
１２ １ 常用 的非接 触 式三维 测量波 谱 微 波适合 于 ．． 大 尺度 三维测量 领域 ，采用三 角测量 原理 （ 如全 球 定位 系 统 ，ｇｏ ａ ｐ ｓ ｉｎｎ ｙｔｍ ，简称 ＧＰ ） ｌｂｌ ｏｉｏ ｉｇｓｓ ｔ ｅ Ｓ 或 者利 用飞行 时 间法 （ ｉ —ｆｆ ｇ ｔ Ｔｍｅｏ－ｉｈ ，简称 Ｔ ， ｌ ＯＦ 如 传统 的雷达 技术 ）获取 物体 的三 维信 息 。由于微
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光学三维测量技术1. 引言人类观察到的世界是一个三维世界, 尽可能准确和完备地获取客观世界的三维信息才能尽可能准确和完备地刻画和再现客观世界。
对三维信息的获取和处理技术体现了人类对客观世界的把握能力,因而从某种程度上来说它是体现人类智慧的一个重要标志。
近年来, 计算机技术的飞速发展推动了三维数字化技术的逐步成熟, 三维数字化信息获取与处理技术以各种不同的风貌与特色进入到各个不同领域之中 [1]:在工业界, 它已成为设计进程中的一环, 凡产品设计、模具开发等, 无一不与三维数字化测量有着紧密的结合; 虚拟现实技术需要大量景物的三维彩色模型数据, 以用于国防、模拟训练、科学试验; 大量应用的三坐标测量机和医学上广泛应用的 CT 机和 MRI 核磁共振仪器,也属于三维数字化技术的典型应用;文化艺术数字化保存(意大利的古代铜像数字化、中国的古代佛像数字化、古文物数字化保存、 3D 动画的模型建构(电影如侏罗纪公园、太空战士、医学研究中的牙齿、骨头扫描, 甚至人类学的考古研究等, 都可运用三维扫描仪快速地将模型扫描、建构; 而随着宽频与计算机速度的提升, Web 3D的网络虚拟世界将更为普及,更带动了三维数字化扫描技术推广到商品的电子商务、产品简报、电玩动画等, 这一切都表明未来的世界是三维的世界。
目前, 有很多种方法可用来获取目标物体的三维形状数据, 光学三维测量技术(Optiacl Three-dimensional Measurement Techniques因为其“非接触”与“全场”的特点,是目前工程应用中最有发展前途的三维数据采集方法。
光学三维测量技术是二十世纪科学技术飞速发展所催生的丰富多彩的诸多实用技术之一, 它是以现代光学为基础, 融光电子学、计算机图像处理、图形学、信号处理等科学技术为一体的现代测量技术。
它把光学图像当作检测和传递信息的手段或载体加以利用, 其目的是从图像中提取有用的信号, 完成三维实体模型的重构 [2]。
随着激光技术、精密计量光栅制造技术、计算机技术以及图像处理等高新技术的发展, 以及不断推出的高性能微处理器、大容量存储器和低成本的数字图像传感设备、高分辨率的彩色图像显示系统等硬件设施的使用, 不仅为光学测量领域的技术创新提供了可能, 而且为其应用前景的拓宽提供了无穷的想象空间。
2. 光学三维测量技术2.1三维测量技术当前, 已经被实际应用的三维测量技术被分为两大类:即接触式测量 (Contact Method 与非接触式测量 (Non-contact Method,具体分类如图 1所示 [3]。
图 1三维测量技术的分类a 接触式测量接触式测量又称为机械测量, 即利用探针直接接触被测物体的表面以获取其三维坐标数据。
坐标测量机(Coordinate Measuring Machine , CMM 是其中的典型代表,它可与 CAD/CAM/CAE系统以在线工作方式集成在一起,形成实物仿形制造系统。
机械接触式测量技术已非常成熟, 具有较高的灵敏度和精度, 随着光电技术的进步, 近年来出现了综合接触与非接触优点的光电探测触头。
尽管三坐标测量机获得物体表面点的坐标数据相对精度很高,但本身仍存在很多限制:扫描速度受到机械运动的限制, 测量速度慢, 且测量前需要规划测量路径; 对软质材料测量效果不好, 对测头不能触及的表面无法测量, 如内孔, 对一些边缘、尖角等几何特征的区域亦无法测量; 使用接触式测头需补偿测头直径, 且由于触头会磨损, 需经常矫正以维持精度; 测量仪器复杂,对环境要求很高,必须防震,防尘,恒温等;价格昂贵。
因此,难以满足当今高效率、高精度,大型面形的检测需要 [4]。
b 非接触测量法非接触式三维测量不需要与待测物体接触,可以远距离非破坏性地对待测物体进行测量。
图 2[5]给出的是非接触式三维测量技术中常用的三种电磁波谱。
微波适合于大尺度三维测量领域,采用三角测量原理(如全球定位系统, global positioning system,简称 GPS 或者利用飞行时间法(Time-of-flight ,简称 TOF ,如传统的雷达技术获取物体的三维信息。
由于微波波长较长,衍射形成的爱里斑(Airy Pattern半径较大, 角度分辨率低, 不能满足工业制造技术的要求, 常用于航空航天领域。
超声波受到波长的限制, 分辨率也不高, 但由于可以穿透介质, 可以实现零件材料内部的三维无损检测探伤,在工业检测领域得到广泛的应用,但由于需要耦合介质,限制超声探伤的应用范围。
与微波和超声波相比,光波波长短,在 300nm (紫外到3μm (红外范围内的光学三维传感器的角度分辨率和深度分辨率比微波和超声波高 103到 104数量级, 主要通过三角法或者飞行时间法获得物体的深度信息,在三维测量领域运用的最多 [5]。
2.2光学三维测量技术由于计算机视觉与图像检测这一新兴学科的兴起和发展对物体面形的三维检测技术的研究近年来集中于非接触的光学三维测量方面。
常用的光学三维测量基本原理有 3种:飞行时间法、干涉法和三角法 (见图 2 。
a 飞行时间法飞行时间测量法可以分为脉冲测距法和相位差测距法。
脉冲测距法是由测量仪器发出一个短脉冲信号, 该信号由被测物体反射返回, 在经过了两倍的被测距离后被传感器接收。
通过测量同一脉冲信号从发射到接收的时间间隔 t ,即可算得被测距离值 L=c*t/2, c 是光速。
相位差测距法是测距仪对激光进行调制, 通过测量调制光波往返被测物体一次所产生的相位延迟来确定被测距离的 [6],原理如图 3所示。
图 3 飞行时间法原理飞行时间法主要优点是:具轴的光源和反射波束保证不存在阴影和盲区; 对被测物体的表面性质无限制; 不需要拍摄图像和作图像处理。
主要缺点是:装置复杂, 欲形成距离图像, 需要逐点测量, 因而速度慢, 从原理上就无法实现实时的深度图像。
这种方法的一般分辨力可达毫米级。
曾经报道的与单光子相关的时间技术,在 1m 的范围内深度的重现性可达13μm 。
与此相似的另一个技术是光渡越全息照相术, 它使用短而暂时的相或非常短的光脉冲来产生一个具有“繁衍性”的光波阵面的运动图像,并利用数字重建技术,可达到6.5μm 的深度分辨力。
激光雷达三维成像系统就是采用相位差测距法实现三维测量的, 该系统根据相位法测距原理, 用激光雷达获取三维视觉信息。
发射、接收及扫描光学系统的全新设计, 保证了激光雷达的空间分辨力极大的信噪比, 并且具有部分光学自动增益补偿的功能。
然而随着距离的逐渐增大,由于返回信号的信噪比降低,均方误差随之增大,但在整个测距范围 3m 到 30m 内,测距均方误差小于 80mm [6]。
b 干涉法干涉形状测量的思想就是条纹通过灵敏度矩阵的变化而形成的。
这种矩阵将物体的几何形状同被测的光学相位相联系。
矩阵包括三个变量:波长、折射率、照明和观察方向。
由此产生三种测量方法:双频或多频干涉法,折射率变化法以及两种光源干涉法 [7]。
通过获得干涉信息以获得三维图像的方法这种系统要求有远心摄像系统和能用多个激光频率连续照射物体的可变激光光源,从而可使用 N 个波长的激光产生干涉, N 的范围可通过傅立叶算法来确定再利用频率域与空间域之间的傅立叶变换关系确定深度用 N 频干涉法测量深度有一个重要特征, 即能够以超乎想象的准确度对顶蜂返回位置进行定位, 然后通过对顶峰返回位置进行插值来确定高度值 [6]。
全息干涉测量是把干涉测量与全息照相结合起来, 通过干涉条纹有效地把位相变化情况记录下来, 对任意形状物体及其表面作动态三维立体图像摄影, 并经图像重叠产生干涉测量, 可分为实测法和双重暴光法。
计算机全息干涉测量是用计算机数据模型直接显示三维零件的全息图,作为被测标准零件的波面,再与实际零件表面相干,即可检测出实际零件误差 [6]。
利用频移的双外差干涉是一种高准确度的深度测量技术。
研究显示在 100m 的测量范围内分辨力达到 0.1mm 。
干涉法的优点是不存在三角法中的遮挡问题。
利用相移干涉技术测量分辨力可优于 10nm ;将相移分析技术、干涉技术和外差技术综合起来,再配以精密的光学装置,测量误差可达到一个条纹的 1/10000。
激光跟踪式系统也采用干涉原理测量距离, 用两个高准确度的角度编码器来确定垂直角度和水平角度。
激光跟踪系统是一种扫描系统, 通常用来跟踪光学传感器或机器人的位置 [6]。
c 三角法光学三角法是最常用的一种光学三维测量技术, 以传统的三角测量为基础, 通过待测点相对于光学基准线偏移产生的角度变化计算该点的深度信息。
根据具体照明方式的不同, 光学三角法可分为两大类:被动三角法和基于结构光的主动三角法。
双目视觉是典型的被动三维测量技术, 它的优点在于其适应性强, 可以在多种条件下灵活地测量物体的立体信息, 缺点是需要大量的相关匹配运算以及较为复杂的空间几何参数的校准等问题, 测量精度低, 计算量较大, 不适于精密计量, 常用于三维目标的识别、理解以及位形分析等场合, 在航空领域应用较多。
主动三维测量技术根据三维面形对于结构光场的调制方式不同, 可分为时间调制和空间调制两大类, 飞行时间法是典型的时间调制方法, 激光逐点扫描法、光切法和光栅投射法是典型的空间调制方法 [8]。
光学三维测量技术提供了各种原理不同的测量方法, 以适应工程中不同测量精度、分辨率、测量范围的要求。
可根据环境、对象等特定因素之不同而选择不同的测量方法。
一般来说, 一种测量方法中可以实现的分辨率范围及其能够测量的物面尺度大小是有限的, 从而限制了适用范围。
如果需要在更大范围内实现对物体的测量, 则必须在测量系统中集成多种测量方法。
三角测量法等需要图像传感器的介入, 同时又属于图像测量的范畴, 因而也会利用图像分析法的一些理论。
利用多种信息融合来处理三维数据的获取问题, 即多感知源的信息融合,这样可使问题简化,同时可提高处理结果的准确性、灵活性。
3. 光学三维测量技术的应用光学三维测量技术的应用 3.1 逆向工程逆向工程是一种新的制造手段和系统，通过对已有样件或模型的内外轮廓进行精确测量，获得其三维数据，配合计算机软件系统进行曲面重建，并在线精度分析、评价构造效果，重构 CAD 模型，生成 IGES 或 STL 数据，或者生成数控加工 NC 代码，据此进行快速成型或 CNC 数控加工，从而大大缩短产品或模具的开发制造周期。
利用光学三维测量技术生成的虚拟模型可以实现快速响应设计制造，光学数字化系统与 CAD/CAM/CAE 以及 RP&M 3D 集成可以构成基于虚拟模型的快速响应的设计和制造系统，主要优点包括：实际物体的准确和完整的模型；提供原始CAD 文件格式；曲面造型和参数实体模型；在设计和制造中节省投入的时间和资金[9]。