三維測(cè)量?jī)?nèi)窺鏡幾種方法的優(yōu)缺點(diǎn)

三維測(cè)量?jī)?nèi)窺鏡幾種比較成熟方法的原理及優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比：

1、飛行時(shí)間法

原理：通過(guò)直接測(cè)量光傳播的時(shí)間，確定物體的面型。發(fā)射脈沖信號(hào)，接受發(fā)射回的光，計(jì)算距離。

精度：毫米級(jí)

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

缺點(diǎn)：精度相對(duì)較低

2、莫爾條紋法

原理：采用兩組光柵，一個(gè)主光柵，一個(gè)基準(zhǔn)光柵，通過(guò)基準(zhǔn)光柵來(lái)檢測(cè)輪廓表面的主光柵，并根據(jù)條紋規(guī)律來(lái)推算物體的輪廓面型。

優(yōu)點(diǎn)：過(guò)程運(yùn)算量小，比較容易實(shí)現(xiàn)快速測(cè)量。

缺點(diǎn)：?jiǎn)螐哪獱柕雀呔€(xiàn)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(xiàn)質(zhì)量檢測(cè)。主要有兩類(lèi)：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(cè)量精度高

缺點(diǎn)：要求較大光柵面積，至少覆蓋待測(cè)輪廓，且光柵要緊挨待測(cè)物體

②投影莫爾法

將一個(gè)光柵投射到被測(cè)物體上，旁邊使用另一個(gè)光柵觀(guān)測(cè)行程的摩爾條紋，分析觀(guān)測(cè)到的摩爾條紋，就可得到深度信息。

優(yōu)點(diǎn)：適合測(cè)量較大物體。

3、立體視覺(jué)法

原理：由多幅圖像（一般兩幅）來(lái)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(jué)的生物，都是兩個(gè)眼睛。利用成像設(shè)備從不同位置獲取被測(cè)物體的兩幅圖像，通過(guò)計(jì)算圖像對(duì)應(yīng)點(diǎn)間的位置偏差，來(lái)獲取物體的三維幾何信息。

優(yōu)點(diǎn)：原理簡(jiǎn)單，對(duì)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(cè)量如建筑物測(cè)量中具有不可替代的優(yōu)勢(shì)。

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

應(yīng)用：內(nèi)窺鏡雙目立體測(cè)量

4、激光三角法

原理：線(xiàn)掃描法的一種，是用線(xiàn)光源投射到待測(cè)物體表面，然后經(jīng)過(guò)一側(cè)一維的掃描，獲得整個(gè)物體的深度信息。

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

優(yōu)點(diǎn)：原理簡(jiǎn)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(duì)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(cè)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(dòng)掃描，這也導(dǎo)致該方法效率較低。