色度成形法（ShapefromShading）早期由B.K.P.Horn等學(xué)者提出，使用視頻像素的亮度值代入預(yù)先設(shè)計(jì)之色度模型中求解，方程式之解即深度信息。由于方程組中的未知數(shù)多過限制條件，因此須借由更多假設(shè)條件縮小解集之范圍。例如加入表面可微分性質(zhì)（differentiability）、曲率限制（curvatureconstraint）、光滑程度（smoothness）以及更多限制來求得精確的解。此法之后由Woodham派生出立體光學(xué)法。立體光學(xué)法（PhotometricStereo）為了彌補(bǔ)光度成形法中單張照片提供之信息不足，立體光學(xué)法采用一個(gè)相機(jī)拍攝多張照片，這些照片的拍攝角度是相同的，其中的差別是光線的照明條件。**簡單的立體光學(xué)法使用三盞光源，從三個(gè)不同的方向照射待測物，每次*打開一盞光源。拍攝完成后再綜合三張照片并使用光學(xué)中的完美漫射（perfectdiffusion）模型解出物體表面的梯度向量（gradients），經(jīng)過向量場的積分后即可得到三維模型。此法并不適用于光滑而不近似于朗伯表面（Lambertiansurface）的物體。此法之后由Woodham派生出立體光學(xué)法。連云港替換高精度便攜式三坐標(biāo)發(fā)展現(xiàn)狀

結(jié)構(gòu)光源（StructuredLighting）將一維或二維的圖像投影至被測物上，根據(jù)圖像的形變情形，判斷被測物的表面形狀，可以非?？斓乃俣冗M(jìn)行掃描，相對于一次測量一點(diǎn)的探頭，此種方法可以一次測量多點(diǎn)或大片區(qū)域，故能用于動(dòng)態(tài)測量。調(diào)變光（ModulatedLighting）調(diào)變光三維掃描儀在時(shí)間上連續(xù)性的調(diào)整光線的強(qiáng)弱，常用的調(diào)變方式是周期性的正弦波。借由觀察視頻每個(gè)像素的亮度變化與光的相位差，即可推算距離深度。調(diào)變光源可采用激光或投影機(jī)，而激光光能達(dá)到極高之精確度，然而這種方法對于噪聲相當(dāng)敏感。蘇州本地高精度便攜式三坐標(biāo)排行榜乃是在定點(diǎn)上拍攝四周視頻使之得以重建場景環(huán)境。

三維掃描儀分類為接觸式（contact）與非接觸式（non-contact）兩種，后者又可分為主動(dòng)掃描（active）與被動(dòng)掃描（passive），這些分類下又細(xì)分出眾多不同的技術(shù)方法。使用可見光視頻達(dá)成重建的方法，又稱做基于機(jī)器視覺（vision-based）的方式，是***機(jī)器視覺研究主流之一。接觸式掃描接觸式三維掃描儀透過實(shí)際觸碰物體表面的方式計(jì)算深度，如座標(biāo)測量機(jī)（CMM,CoordinateMeasuringMachine）即典型的接觸式三維掃描儀。此方法相當(dāng)精確，常被用于工程制造產(chǎn)業(yè)，然而因其在掃描過程中必須接觸物體，待測物有遭到探針破壞損毀之可能，因此不適用于高價(jià)值對象如古文物、遺跡等的重建作業(yè)。此外，相較于其他方法接觸式掃描需要較長的時(shí)間，現(xiàn)今**快的座標(biāo)測量機(jī)每秒能完成數(shù)百次測量，而光學(xué)技術(shù)如激光掃描儀運(yùn)作頻率則高達(dá)每秒一萬至五百萬次。

時(shí)差測距（Time-of-Flight）時(shí)差測距（time-of-flight，或稱'飛時(shí)測距'）的3D激光掃描儀是一種主動(dòng)式（active）的掃描儀，其使用激光光探測目標(biāo)物。圖中的光達(dá)即是一款以時(shí)差測距為主要技術(shù)的激光測距儀（laserrangefinder）。此激光測距儀確定儀器到目標(biāo)物表面距離的方式，是測定儀器所發(fā)出的激光脈沖往返一趟的時(shí)間換算而得。即儀器發(fā)射一個(gè)激光光脈沖，激光光打到物體表面后反射，再由儀器內(nèi)的探測器接收信號，并記錄時(shí)間。由于光速（speedoflight){\displaystylec}為一已知條件，光信號往返一趟的時(shí)間即可換算為信號所行走的距離，此距離又為儀器到物體表面距離的兩倍，故若令{\displaystylet}為光信號往返一趟的時(shí)間，則光信號行走的距離等于{\displaystyle(c\cdott)/2}。顯而易見的，時(shí)差測距式的3D激光掃描儀，其量測精度受到我們能多準(zhǔn)確地量測時(shí)間{\displaystylet}借助人類視覺系統(tǒng)之獨(dú)特性能，輔助完成重建程序。

三維掃描儀的用途是創(chuàng)建物體幾何表面的點(diǎn)云（pointcloud），這些點(diǎn)可用來插補(bǔ)成物體的表面形狀，越密集的點(diǎn)云可以創(chuàng)建更精確的模型（這個(gè)過程稱做三維重建）。若掃描儀能夠獲取表面顏色，則可進(jìn)一步在重建的表面上粘貼材質(zhì)貼圖，亦即所謂的材質(zhì)印射（texturemapping）。三維掃描儀可類比為照相機(jī)，它們的視線范圍都呈現(xiàn)圓錐狀，信息的搜集皆限定在一定的范圍內(nèi)。兩者不同之處在于相機(jī)所抓取的是顏色信息，而三維掃描儀測量的是距離。由于測得的結(jié)果含有深度信息，因此常以深度視頻（depthimage）或距離視頻（rangedimage）稱之。因?yàn)榇蠹s3.3皮秒（picosecond；微微秒）的時(shí)間，光信號就走了1毫米。揚(yáng)州替換高精度便攜式三坐標(biāo)發(fā)展現(xiàn)狀

建構(gòu)出更完整的待測物3D模型。連云港替換高精度便攜式三坐標(biāo)發(fā)展現(xiàn)狀

立體視覺法（Stereoscopic）傳統(tǒng)的立體成像系統(tǒng)使用兩個(gè)放在一起的攝影機(jī)，平行注視待重建之物體。此方法在概念上，類似人類借由雙眼感知的視頻相疊推算深度[1]（當(dāng)然實(shí)際上人腦對深度信息的感知?dú)v程復(fù)雜許多），若已知兩個(gè)攝影機(jī)的彼此間距與焦距長度，而截取的左右兩張圖片又能成功疊合，則深度信息可迅速推得。此法須仰賴有效的圖片像素匹配分析（correspondenceanalysis），一般使用區(qū)塊比對（blockmatching）或?qū)O幾何（epipolargeometry）算法達(dá)成。使用兩個(gè)攝影機(jī)的立體視覺法又稱做雙眼視覺法（binocular），另有三眼視覺（trinocular）與其他使用更多攝影機(jī)的延伸方法。連云港替換高精度便攜式三坐標(biāo)發(fā)展現(xiàn)狀

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