關于全局攝影測量，你需要知道這些！

大型工件掃描難？

累計誤差高，

最終結果難達標？

使用攝影測量，

讓你的3D掃描如有神助！

本期云課堂將帶大家學習攝影測量及其應用。

 

一、什么是攝影測量？

 

“攝影測量"一詞早在1867年，就已出現。普魯士建筑師Albrecht MeyDenbauer在其發表的文章中提出這一概念。隨著時代發展，這一概念已包括模擬測量、解析測量、數字攝影測量等，甚至成為一門學科。

在本文中，我們將主要關注數字攝影測量及其在三維激光掃描方向的應用。

 

 

那么，到底什么是攝影測量呢？

簡單來說，就是通過拍攝物體的二維照片來構建其三維圖像。

攝影測量的原理：多角度拍攝照片，通過全局定位法，來構建目標點的空間坐標。

攝影測量軟件可以在照片中識別重復的特征點，并通過三角測量法來計算點與點之間的距離。

多角度拍攝照片的必要性

盲人摸象的故事，想必大家都聽過。要想看清事物的全貌，就必須多角度了解。

 

一個圓？ 不，是一個圓柱

從不同角度拍攝的照片越多，得到的位置數據就越準確。

 

 

3D掃描中的攝影測量，又叫全局攝影測量，利用相機、編碼點、標記點、標尺及檢測分析軟件，可對中型、大型（幾米到幾十米）的物體的關鍵點進行三維測量。

 

二、為什么3D掃描時需要使用攝影測量

 

 

手持式三維掃描儀通過掃描的公共點進行拼接，在掃描大型物體時，掃描物體的尺寸越大，累計誤差越大，其挑戰性不言而喻。

如何消除累計誤差是3D掃描行業重點關注的一個難題。

在3D掃描中引入攝影測量，有望大大提升采集數據和3D建模的速度和精確度。

這就好比裝修時貼瓷磚，如果每一塊瓷磚都需與前一塊齊平，鋪多了就會產生越來越大的誤差。

若用一根基準線，每塊瓷磚都與基準線對齊，這樣所鋪的瓷磚就會在同一水平線上。

與之類似，攝影測量的使用，就像是為掃描儀設定了一個三維基準線，能夠保證采集數據的精確度，降低累積誤差。

大多數3D掃描儀能夠掃描尺寸在1m內的物體，但卻很難掃描大型物體，如風力渦輪機、飛機和大型建筑物，而這正是攝影測量的用武之地。

 

使用3D掃描儀檢測飛機發動機唇口，需配合全局攝影測量

 

三、如何使用攝影測量

 

首先，在物體表面放置標記點，并在其周圍放置編碼點。

 

 

另外，還需要放置標尺，以此作為位置信息的參考。

然后，多角度進行拍攝，同時確保拍攝的圖像有重疊部分，最終獲取標記點的3D信息。

通過拍攝被測物體的多幅2D圖像，可獲取被測物關鍵信息點的三維數據。

之后，再利用3D掃描儀獲取被測物表面的細節信息。

 

大面幅拍攝，減少拼接誤差

 

通過高分辨率相機，攝影測量系統可以保證質量的結果輸出。

攝影測量擁有較大的拍攝面幅，在強大的算法支撐下，可減少因尺寸的增大而不斷累積的拼接誤差。

思看科技MSCAN攝影測量系統，體積精度可達0.015 mm／m，用于大型物體掃描檢測，可單獨工作，也可配備手持三維掃描儀。

 

點擊上圖，查看MSCAN作業現場

能夠有效降低掃描過程中的累計誤差，結果精度高、重復性高。

此外，思看科技KSCAN系列復合式三維掃描儀，內置全局攝影測量系統，一機多用，從硬幣到飛機，測量物體尺寸不受限，可高效精準捕捉三維數據。

 

 

在風電行星架檢測與維修過程中，KSCAN-Magic為客戶交出了一份答卷。

通常來說，風電行星架的直徑超1米，重量在1噸以上，不易移動。

 

 

思看科技復合式三維掃描儀KSCAN-Magic，靈活便捷，內置攝影測量，能夠滿足客戶希望在短期內完成大型風電行星架維修作業的需求。

 

首先使用內置攝影測量功能，獲取風電行星架的空間定位；再使用高速掃描及超精細掃描模式，獲取風電行星架的完整數據，生成3D模型；最后補齊構件的失效部位，優化CAD模型，幫助客戶配制定制化替換件。

本期云課堂就講解到這兒啦，后續會為大家帶來更多與3D掃描相關的干貨內容，敬請期待~

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