三維測量內(nèi)窺鏡幾種方法的優(yōu)缺點(diǎn)

三維測量內(nèi)窺鏡幾種比較成熟方法的原理及優(yōu)缺點(diǎn)對比：

1、飛行時間法

原理：通過直接測量光傳播的時間，確定物體的面型。發(fā)射脈沖信號，接受發(fā)射回的光，計算距離。

精度：毫米級

優(yōu)點(diǎn)：原理簡單，可避免陰影和遮擋等問題，且儀器便攜化。

缺點(diǎn)：精度相對較低

2、莫爾條紋法

原理：采用兩組光柵，一個主光柵，一個基準(zhǔn)光柵，通過基準(zhǔn)光柵來檢測輪廓表面的主光柵，并根據(jù)條紋規(guī)律來推算物體的輪廓面型。

優(yōu)點(diǎn)：過程運(yùn)算量小，比較容易實(shí)現(xiàn)快速測量。

缺點(diǎn)：單從莫爾等高線不能判定物體凹凸，且光柵制作存在局限性，一般應(yīng)用于工業(yè)在線質(zhì)量檢測。主要有兩類：影像型莫爾條紋和投影型摩爾條紋

①影像型摩爾條紋

優(yōu)點(diǎn)：測量精度高

缺點(diǎn)：要求較大光柵面積，至少覆蓋待測輪廓，且光柵要緊挨待測物體

②投影莫爾法

將一個光柵投射到被測物體上，旁邊使用另一個光柵觀測行程的摩爾條紋，分析觀測到的摩爾條紋，就可得到深度信息。

優(yōu)點(diǎn)：適合測量較大物體。

3、立體視覺法

原理：由多幅圖像（一般兩幅）來獲取物體三維幾何信息的方法。主要模仿生物，幾乎所有具備視覺的生物，都是兩個眼睛。利用成像設(shè)備從不同位置獲取被測物體的兩幅圖像，通過計算圖像對應(yīng)點(diǎn)間的位置偏差，來獲取物體的三維幾何信息。

優(yōu)點(diǎn)：原理簡單，對材質(zhì)顏色等物面性質(zhì)及背景光等環(huán)境因素要求較低，在超大型三維測量如建筑物測量中具有不可替代的優(yōu)勢。

缺點(diǎn)：系統(tǒng)需要預(yù)先標(biāo)定，當(dāng)測量環(huán)境發(fā)生變化時，相機(jī)參數(shù)需要重新調(diào)節(jié)。很難獲取無紋理區(qū)域的信息。

應(yīng)用：內(nèi)窺鏡雙目立體測量

4、激光三角法

原理：線掃描法的一種，是用線光源投射到待測物體表面，然后經(jīng)過一側(cè)一維的掃描，獲得整個物體的深度信息。

每次投射器投射一條光線到物體上，攝像機(jī)對帶有光條紋的物體成像，圖像上的光線特征恰恰對應(yīng)投射器的光線。根據(jù)三角測量原理，可確定落在物體上光線的深度信息。

優(yōu)點(diǎn)：原理簡單，精度較高，因為使用單色性好的激光使得這種方法很少受物體表面紋理的影響相對較穩(wěn)定，因此激光三角法在精度要求較高、環(huán)境較為復(fù)雜的工業(yè)檢測領(lǐng)域，應(yīng)用非常廣泛

缺點(diǎn)：由于單幀圖像得到的信息非常有限，激光三角法還需要一次一維的移動掃描，這也導(dǎo)致該方法效率較低。