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(jì)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(jì)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?yàn)槭褂脝紊院玫募す馐沟眠@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。