視頻攝影測量(Video Photogrammetry) -提高3D測量精度的新技術
image source: Shining 3D
攝影測量是一種利用相機或多台相機的組合來測量物體的形狀、大小和空間位置的技術。簡而言之,這種技術使用攝影作為工具,以測量為目的,從2D圖像中提取信息並構建3D模型。
為什麼攝影測量在3D掃描行業中被應用
3D掃描集成了光學、機械、電子和算法,用於測量和捕捉物體的空間結構、尺寸和顏色紋理,創建準確的數碼3D模型。這項技術將實體物體轉換為詳細的點雲和顏色數據,供計算機處理。這一過程涉及將來自標記、特徵或紋理的數據拼接在一起,可能會引入誤差。這些誤差往往會累積,特別是在掃描大小從幾米到幾十米的大型物體時。
為了最小化累積誤差,攝影測量技術被引入到高精度3D掃描中。高精度的手持式3D掃描器可以高效地獲取帶有標記的測量部分的密集點雲信息;而攝影測量設備則在多個角度拍攝圍繞部件和部件表面標記的比例尺條,形成高精度的標記和編碼點框架。這兩者的結合可以控制大型物體3D掃描的整體精度。
編碼點 (Coded Targets)(左)和標記(Makers)(右) ,image source: Shining 3D
傳統獨立工業攝影測量系統
傳統獨立工業攝影測量系統 ,image source: Shining 3D
在傳統工業攝影測量中,編碼點 (Coded Targets)和標記(Makers)被放置在物體表面及其周圍。然後利用高解析度相機從不同角度和位置對物體進行拍攝,產生一系列照片。這些照片然後被導入到軟件中,自動計算編碼點和標記的空間位置。生成的數據文件可以導入到獲取3D數據的軟件中,從而提供完整的高精度3D數據。
傳統工業攝影測量缺點:
- 多角度和照片要求:使用者需要在大型部件周圍的多個角度站立,從固定點拍攝大量照片。
- 高學習曲線:操作員需具備豐富經驗以確保穩定的精度。
- 複雜的編碼點設置:傳統攝影測量系統需要編碼點來確定三維空間關係。排列編碼點的過程複雜,較大的物體需要更多編碼點,耗時。
傳統獨立工業攝影測量 ,image source: Shining 3D
Shining 3D的專利視頻攝影測量(VPG)
與傳統攝影測量方法不同,Shining 3D的專利視頻攝影測量Video Photogrammetry(VPG)技術消除了編碼點的使用,將準備時間減少了一半以上,同時保持相同的高體積精度。FreeScan UE Pro 2、FreeScan Trio、FreeScan Trak ProW和FreeScan Trak Nova均具備這一先進的內建視頻攝影測量技術。通過用高精度的手持3D掃描器替代高解析度相機,並整合攝影測量比例尺,這些模型簡化了過程。它們消除了排列編碼點的需要,並利用強大的算法迅速確定大型場景目標框架的空間位置。這一方法有效管理大型物體3D掃描的整體精度。
創新視頻攝影測量(VPG)的優勢
image source: Shining 3D
- 整體精度控制:3D掃描設備具有集成設計,內建視頻攝影測量功能,適用於各種物體形狀。它高效控制大型工件3D數據的整體精度。
- 高效、穩定且易於使用:利用連續全角拍攝,無需在特定角度進行固定點拍攝。測量過程簡單,即使是新手也能捕捉所有角度並保持穩定精度。
- 實時數據顯示:結果通過實時視頻流顯示,提供高可見性。缺失的角度可以快速補充,以確保整體尺寸的準確性。
- 方便靈活的操作:具備強大的環境適應性,該設備可以在超大型和重型工件上執行視頻攝影測量(VPG),無需移動到開放區域。
結論
Shining 3D的高精度3D掃描技術,結合內建的視頻攝影測量(VPG),提供了精確而高效的光學測量解決方案,深度嵌入工業製造領域。這項先進技術在FreeScan UE Pro2、FreeScan Trio、FreeScan Trak ProW和FreeScan Trak Nova中得到了應用,支持生產的每個階段。幫助企業加速產品開發、提高檢測效率並改善產品質量,從而實現更精細的製造流程。























