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关于全局摄影测量,你需要知道这些!

关于全局摄影测量,你需要知道这些!

3月 28, 2022

大型工件扫描难?

累计误差高,

最终结果难达标?

使用摄影测量,

让你的3D扫描如有神助!

本期云课堂将带大家学习摄影测量及其应用。

 

一、什么是摄影测量?

 

“摄影测量”一词早在1867年,就已出现。普鲁士建筑师Albrecht MeyDenbauer在其发表的文章中首次提出这一概念。随着时代发展,这一概念已包括模拟测量、解析测量、数字摄影测量等,甚至成为一门学科。

在本文中,我们将主要关注数字摄影测量及其在三维激光扫描方向的应用。

 

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那么,到底什么是摄影测量呢?

简单来说,就是通过拍摄物体的二维照片来构建其三维图像。

摄影测量的原理:多角度拍摄照片,通过全局定位法,来构建目标点的空间坐标。

摄影测量软件可以在照片中识别重复的特征点,并通过三角测量法来计算点与点之间的距离。

多角度拍摄照片的必要性

盲人摸象的故事,想必大家都听过。要想看清事物的全貌,就必须多角度了解。

 

一个圆? 不,是一个圆柱

从不同角度拍摄的照片越多,得到的位置数据就越准确。

 

 

3D扫描中的摄影测量,又叫全局摄影测量,利用相机、编码点、标记点、标尺及检测分析软件,可对中型、大型(几米到几十米)的物体的关键点进行三维测量。

 

二、为什么3D扫描时需要使用摄影测量

 

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手持式三维扫描仪通过扫描的公共点进行拼接,在扫描大型物体时,扫描物体的尺寸越大,累计误差越大,其挑战性不言而喻。

如何消除累计误差是3D扫描行业重点关注的一个难题。

在3D扫描中引入摄影测量,有望大大提升采集数据和3D建模的速度和精确度。

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这就好比装修时贴瓷砖,如果每一块瓷砖都需与前一块齐平,铺多了就会产生越来越大的误差。

若用一根基准线,每块瓷砖都与基准线对齐,这样所铺的瓷砖就会在同一水平线上。

与之类似,摄影测量的使用,就像是为扫描仪设定了一个三维基准线,能够保证采集数据的精确度,降低累积误差。

大多数3D扫描仪能够扫描尺寸在1m内的物体,但却很难扫描大型物体,如风力涡轮机、飞机和大型建筑物,而这正是摄影测量的用武之地。

 

使用3D扫描仪检测飞机发动机唇口,需配合全局摄影测量

 

三、如何使用摄影测量

 

首先,在物体表面放置标记点,并在其周围放置编码点。

 

 

另外,还需要放置标尺,以此作为位置信息的参考。

然后,多角度进行拍摄,同时确保拍摄的图像有重叠部分,最终获取标记点的3D信息。

通过拍摄被测物体的多幅2D图像,可获取被测物关键信息点的三维数据。

之后,再利用3D扫描仪获取被测物表面的细节信息。

 

大面幅拍摄,减少拼接误差

 

通过高分辨率相机,摄影测量系统可以保证最高质量的结果输出。

摄影测量拥有较大的拍摄面幅,在强大的算法支撑下,可减少因尺寸的增大而不断累积的拼接误差。

思看科技MSCAN摄影测量系统,体积精度可达0.015 mm/m,用于大型物体扫描检测,可单独工作,也可配备手持三维扫描仪。

 

点击上图,查看MSCAN作业现场

能够有效降低扫描过程中的累计误差,结果精度高、重复性高。

此外,思看科技KSCAN系列复合式三维扫描仪,内置全局摄影测量系统,一机多用,从硬币到飞机,测量物体尺寸不受限,可高效精准捕捉三维数据。

 

 

在风电行星架检测与维修过程中,KSCAN-Magic为客户交出了一份答卷。

通常来说,风电行星架的直径超1米,重量在1吨以上,不易移动。

 

 

思看科技复合式三维扫描仪KSCAN-Magic,灵活便捷,内置摄影测量,能够满足客户希望在短期内完成大型风电行星架维修作业的需求。

 

首先使用内置摄影测量功能,获取风电行星架的空间定位;再使用高速扫描及超精细扫描模式,获取风电行星架的完整数据,生成3D模型;最后补齐构件的失效部位,优化CAD模型,帮助客户配制定制化替换件。

本期云课堂就讲解到这儿啦,后续会为大家带来更多与3D扫描相关的干货内容,敬请期待~

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