Diferencia entre revisiones de «Escaneo tridimensional»

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=== Activos ===
EscáneresLos escáneres activos emiten alguna clase de la radiación y disciernen su reflejo para tentar un objeto o el ambiente. Los tipos posibles de la radiación usada incluyen lason luz, ultrasonido o radiografía.
 
El escáner del láser del3D de tiempo delde vuelo 3D es un escáner activo que usa la luz del láser para examinar el objeto. En el corazón de este tipo de escáner existe un examinador de distancias del láser de tiempo de vuelo. El examinador de la distancia del láser encuentra la distancia de una superficie cronometrando el tiempo del viaje redondode ida y vuelta de un pulso de la luz. Un laserláser se usa para emitir un pulso de la luz y lase cantidadcronometra deel tiempo antesque pasa hasta que la luz reflejada es vista por un detector es cronometrado. Como la velocidad de la luz C es conocida, el tiempo del viaje redondode ida y vuelta determina la distancia del viaje de la luz, que es dos veces la distancia entre el escáner y la superficie. Si T es el tiempo del viaje redondocompleto, entonces la distancia es igual a (C * T) /2. Claramente la certeza de un escáner del laserláser de tiempo de vuelo 3D depende de la precisión con la que se puede medir el tiempo T: 3.,3 pico segundospicosegundos (aprox.) es el tiempo requerido para que la luz viaje 1 milímetro.
 
==== Time of Flight (Tiempo de Vuelo) ====
[[Imagen:Lidar P1270901.jpg|thumb|200px|Este escáner Laser [[Leica Geosystems|Leica]] puede ser usado para escanear edificios, formaciones rocosas, etc., y producir un modelo 3D. El LASERLáser apunta su rayo en un amplio rango horizontal. Su cabeza rota horizontalmente, un espejo se mueve verticalmente hacia arriba y hacia abajo. El rayo [[LASER]]láser es usado para medir la distancia al primer objeto que encuentre en su trayectoria.]]
 
El examinador de la distancia del láser sólo discierne la distancia de un punto en su dirección del panorama. Así, el escáner escanea su campo entero del panorama escaneando un punto a lacada vez y cambiando al la dirección del examinador de distancia para escanear puntos diferentes. La dirección del panorama del examinador de la distancia del láser puede ser cambiada al girar al examinador de la distancia mismo, o usando un sistema de giratorio de espejos. El método de espejos giratorios se usa comúnmente porque estos son mucho más ligeros y así pueden ser girados mucho más rápido y con una precisión más grande. Escáneres típicos de láser de tiempo de vuelo 3Dtípicos pueden medir la distancia en puntos de 10,.000 ~ 100,.000 puntos cada segundo.
 
==== Triangulación ====
[[Imagen:Laserprofilometer ES.svg|thumb|left|Principio de un sensor LASERLáser de triangulación. Se muestra la posición de dos objetos.]]
 
El escáner del láser de triangulación 3D es también un escáner activo que usa la luz del láser depara examinar el ambienteentorno. Con el respeto para cronometrar de escáner de láser de vuelo 3D el láser de triangulación brilla un láser en el objeto y explotausa una cámara para buscar la ubicación del punto del láser. Dependiendo de que tan lejos el láser golpee una superficie, el punto del láser aparece en lugares diferentes en el panoramasensor de la cámara. Esta técnica se llama triangulación porque el punto de láser, la cámara y el emisor del láser forman un triángulo. La longitud de un lado del triángulo, la distancia entre la cámara y el emisor del láser se sabe. El ángulo del rincónvértice dedel emisor de láser se sabe también. El ángulo del rincónvértice de la cámara puede ser determinado mirando la ubicación del punto del láser en la cámara. Estos tres pedazos de información determinan completamente la forma y el tamaño del triángulo y dan la ubicación del rincóntercer punteadovértice del triángulo. En la mayoría de los casos una raya de láser, en vez de un solo punto del láser, se barre a través del objeto para acelerar el proceso de la adquisición. El Concilio Nacional de Investigación de Canadá estaba entre los primeros institutos en desarrollar la tecnología basada de examinación por triangulación en 1978.<ref>Roy Mayer, ''Scientific Canadian: Invention and Innovation From Canada's National Research Council'', Vancouver: Raincoast Books, 1999. </ref>
 
==== Diferencia de fase ====
Este tercer tipo de escáner mide la diferencia de fase entre la luz emitida y la recibida, y utiliza dicha medida para estimar el tiempo de vuelo y, por lo tanto, la distancia al objeto. El haz láser emitido por este tipo de escáner es continuo y de moderada potencia.
El rango y la precisión de este tipo de scáner es intermedio, situándose como una solución entre el largo alcance de los dispositivos TOF y la alta precisón de los escáneres por triangulación. Su alcance ronda los 100 m en condiciones de poco ruido (baja iluminación ambiente), y su error característico ronda los 2mm por cada 25 m.
El haz laser emitido por este tipo de escáner es continuo y de moderada potencia.
El alcance está limitado precisamente por su modo de funcionamiento, ya que al tratarse el laserláser de una señal periódica, existe ambigüedad en dicha señal a partir de una cierta distancia, en función de la frecuencia utilizada.
El rango y la precisión de este tipo de scáner es intermedio, situándose como una solución entre el largo alcance de los dispositivos TOF y la alta precisón de los escáneres por triangulación. Su alcance ronda los 100 m en condiciones de poco ruido (baja iluminación ambiente), y su error característico ronda los 2mm por cada 25 m.
El alcance está limitado precisamente por su modo de funcionamiento, ya que al tratarse el laser de una señal periódica, existe ambigüedad en dicha señal a partir de una cierta distancia, en función de la frecuencia utilizada.
La precisión de la medida también depende de la frecuencia utilizada, pero de manera inversa a como lo hace el alcance, por lo cual estos conceptos son complementarios, y se debe encontrar un punto de compromiso entre ambos, o bien utilizar dos frecuencias distintas (multi-frequency-ranging).
El tiempo de adquisición es también intermedio, consiguiendo los modelos actuales velocidades de escaneo que oscilan entre los 100.000 y 1 millón de puntos por segundo, en función de la precisión requerida.
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==== La luz estructurada ====
Los Escáneresescáneres 3D de luz estructurada proyectan un modelo de la luz en el objeto y miran la deformación del modelo en el sujeto. El modelo puede ser unidimensional o de dos dimensiones. Un ejemplo de un un modelo dimensional es una línea. La línea se proyecta en el objeto que se usa o un proyector de LCD o un láser general. Una cámara, la desviacióndesviada levemente del proyector de modelo, mira la forma de la línea y usa una técnica semejante ala la triangulación para calcular la distancia de cada punto en la línea. En el caso de un del modelo de la líneauna sola línea, la línea se barre a través del campo del panorama para reunir información de distancia una tira a la vez.
 
Un ejemplo de un modelo bidimensional es una cuadrícula o un modelo de raya de línea. Una cámara se usa para mirar la deformación del modelo y un algoritmo bastante complejo se usa para calcular la distancia en cada punto en el modelo. Una razón para la complejidad es la ambigüedad. Considere una serie de rayas verticales paralelas de láser que barren horizontalmente a través de un blanco. En el caso más sencillo, uno podría analizar una imagen y asumir que la secuencia izquierda-derecha de rayas refleja la sucesión de los laseres en la serie, así de esta manera la raya de extremo izquierdo de la imagen sea el primer láser, el próximo es el segundo láser, etcétera. En objetivos no triviales que contienen cambio de patrón , hoyos, oclusiones, y de la profundidad, sin embargo, esta secuencia se descompone como rayas que a menudoveces se esconden yo pueden apareceaparecer aúnincluso con el orden de cambiocambiado, tenerteneiendo como resultado la ambigüedad de raya de láser. Este problema particular fue resuelto recientemente por una tecnología de la ruptura llamóllamada Multistripe Laser Triangulation (MLT) del Láser. El escaneo estructurado de luz es todavía es un área muy activa de investigación con muchas investigaciones publicadas cada año.
 
La ventaja de los escáneres 3D de luz estructurada es la velocidad. En vez de escanear un punto a la vez, escanean múltiples puntos o el campo entero del panorama inmediatamente. Esto reduce o elimina el problema de la deformación del movimiento. Algunos sistemas existentes son capaces de escanear objetos en movimiento en tiempo real.<ref>
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==== La luz modulada ====
Escáneres 3D ligeros modulados brillan una luz continuamente cambiante en el objeto. Generalmente la fuente de luz simplemente cicla su amplitud en un patrón de sinodal. Una cámara detecta la luz reflejada y la cantidad que el patrón de la luz cambia para determinar la distancia viajada por la luz.
 
=== Pasivos ===
EscáneresLos escáneres pasivos no emiten ninguna clase de la radiación por sí mismos, pero en lugar se fía de detectar la radiación reflejada del ambiente. La mayoría de los escáneres de este tipo detectan la luz visible porque es una radiación ya disponible delen el ambiente. Otros tipos de la radiación, tal como el infrarrojo podrían ser utilizadoutilizados también. Los métodos pasivos pueden ser muy baratos, porque en la mayoría de los casos estos no necesitan hardware particular.
 
==== Estereoscopios ====
Los sistemas Estereoscopiosestereoscópicos emplean generalmente dos cámaras de video, levemente aparteseparadas, mirando a la misma escena. Analizando las diferencias leves entre las imágenes vistas por cada cámara, es posible determinar la distancia en cada punto en las imágenes. Este método se basa en la visión humana de estereoscopioestereoscópica.
 
==== Silueta ====
Estos tipos de escáneres 3D usan bosquejos creados de una sucesión de fotografías alrededor de un objeto tridimensional contra un fondo muy bien contrastado. Estas siluetas se estiran y son cruzadas para formar la aproximación visual de casco del objeto. Con esta clase de técnicas alguna clase de concavidades de un objeto (como el interior de un tazón) no son detectadas.
 
==== Con Ayuda del Usuario (Modelado Basado en Imagen) ====
Hay otros métodos que, basados en la ayudada del usuario para el descubrimiento e identificación de algunas características y formas en un conjunto de retratos diferentes de un objeto son capaces de construir una aproximación del objeto mismo. Esta clase de técnicas son útiles para construir la aproximación rápida de edificios a semejanza de objetos, formados y sencillos. Varios paquetes comerciales están disponibles como iModeller, el Escultor D o RealViz ImageModeler.
 
Este tipo de escaneo 3D se basa en los principios de fotogrametría. Es también algo semejante en la metodología a la fotografía panorámica, excepto que las fotos se toman de un objeto en un espacio tridimensional para replicarlo en vez de tomar una serie de fotos de un punto en un espacio tridimensional para replicar el ambiente circundante.