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解密FreeScan UE Pro多功能激光手持三維掃描儀新一代雙目攝影測(cè)量

應(yīng)用案例

2022.05.17

3月下旬，天遠(yuǎn)FreeScan UE Pro多功能激光手持三維掃描儀正式發(fā)布，其中一項(xiàng)重要功能就是雙目攝影測(cè)量。

這一功能改變了傳統(tǒng)的攝影測(cè)量模式，精度穩(wěn)定性更高，操作更便捷。本期，我們就來詳細(xì)介紹FreeScan UE Pro的攝影測(cè)量功能。

攝影測(cè)量在三維掃描中的應(yīng)用

攝影測(cè)量發(fā)展歷史悠久，其通過二維的圖片進(jìn)行計(jì)算得到三維的坐標(biāo)關(guān)系，能夠?yàn)榇篌w積物體的三維掃描提供數(shù)據(jù)拼接參照系，提升全局尺寸精度。

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攝影測(cè)量并不是新興概念，其歷史可以追溯到19世紀(jì)50年代，經(jīng)過多年發(fā)展，攝影測(cè)量被用于各個(gè)領(lǐng)域，當(dāng)然，這里面也包括三維掃描。

因?yàn)槿S數(shù)據(jù)是通過標(biāo)志點(diǎn)、特征或者紋理進(jìn)行拼接而成，在拼接過程中，會(huì)存在一定的誤差，雖然可以通過各項(xiàng)算法優(yōu)化，但是在大體積物體的三維掃描中，隨著拼接次數(shù)增加，誤差會(huì)不斷累積。

為了解決這個(gè)問題，研發(fā)人員引入了攝影測(cè)量，在三維掃描獲取點(diǎn)云數(shù)據(jù)之前，通過拍攝獲得工件的空間框架位置（并使用標(biāo)尺的參考信息優(yōu)化這個(gè)空間框架的尺寸精度），為數(shù)據(jù)拼接提供一個(gè)參照系，提升掃描數(shù)據(jù)的全局尺寸精度。

創(chuàng) 新

打造新一代雙目攝影測(cè)量方式

傳統(tǒng)方式下，大家看到的攝影測(cè)量是這樣的?

＋	通過相機(jī)（或進(jìn)行拍攝的其他單獨(dú)模塊）、編碼點(diǎn)、標(biāo)尺配合使用。通過攝影測(cè)量相機(jī)從不同角度拍攝測(cè)量物以及相關(guān)的參考點(diǎn)標(biāo)，再將這些圖像導(dǎo)入數(shù)據(jù)處理軟件計(jì)算出各個(gè)參考點(diǎn)三維坐標(biāo)。痛點(diǎn)：操作較復(fù)雜學(xué)習(xí)時(shí)間長(zhǎng) 需操作熟練以保證精度
＋

天遠(yuǎn)打造的新一代雙目攝影測(cè)量是這樣的

將標(biāo)尺放置在待掃描物體表面，手持FreeScan UE Pro沿著物體周圍移動(dòng)，移動(dòng)過程中，F(xiàn)reeScan UE Pro的兩個(gè)相機(jī)進(jìn)行拍攝，精度水平穩(wěn)定，拍攝過程高效快速。

- 創(chuàng)新點(diǎn)分析 -

精度穩(wěn)定性高：全角度拍攝，可視化呈現(xiàn)

眾多周知，在進(jìn)行攝影測(cè)量時(shí)需要充分考慮每個(gè)面的過渡，增加更多的角度拍攝覆蓋及重疊每個(gè)面，才能獲得更好的測(cè)量結(jié)果，簡(jiǎn)而言之，拍攝的角度越多，精度穩(wěn)定性越高。

而傳統(tǒng)的攝影測(cè)量方式有一個(gè)明顯的痛點(diǎn)——拍攝過程受操作影響因素較大，如果拍攝照片的角度不夠或張數(shù)偏少，會(huì)影響精度水平，需要操作人員具有豐富經(jīng)驗(yàn)以保證精度。

新一代雙目攝影測(cè)量破局之法：

基于此，F(xiàn)reeScan UE Pro的新一代雙目攝影測(cè)量采用連續(xù)的全角度拍攝，操作簡(jiǎn)單，即使是新手，也可拍攝得到全角度的照片，保證穩(wěn)定的精度水平。

同時(shí)，F(xiàn)reeScan UE Pro的新一代雙目攝影測(cè)量實(shí)現(xiàn)了拍攝結(jié)果實(shí)時(shí)視頻流式呈現(xiàn)，可視化程度高，沒有拍攝到的角度可實(shí)時(shí)補(bǔ)充，進(jìn)一步保證了精度水平。

操作更便捷：無需編碼點(diǎn)，一體化設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)的攝影測(cè)量少不了編碼點(diǎn)，以確定三維空間關(guān)系。但是布置編碼點(diǎn)的過程比較復(fù)雜，且在正式三維掃描前，還需要將編碼點(diǎn)去除?！耙粊硪换亍毙枰簧贂r(shí)間，物體越大，需要編碼點(diǎn)越多，耗費(fèi)時(shí)間越長(zhǎng)。

同時(shí)，傳統(tǒng)的攝影測(cè)量需要設(shè)備種類較多，且拍攝需要一定的空間，在實(shí)際應(yīng)用中不夠便捷。

新一代雙目攝影測(cè)量破局之法：

FreeScan UE Pro的新一代雙目攝影測(cè)量采用雙目攝影測(cè)量，可以更加容易、準(zhǔn)確地確定三維空間關(guān)系，無需編碼點(diǎn)。

同時(shí)，采用一體化設(shè)計(jì)，攝影測(cè)量在同一套三維掃描系統(tǒng)內(nèi)即可完成，無需再準(zhǔn)備相機(jī)、第三方數(shù)據(jù)處理軟件等設(shè)備；且操作空間靈活，對(duì)于重型工件的攝影測(cè)量更加便捷，無需移動(dòng)至開闊地帶。

傳統(tǒng)攝影測(cè)量

新一代雙目攝影測(cè)量

驗(yàn) 證

新一代雙目攝影測(cè)量精度認(rèn)證

FreeScan UE Pro結(jié)合新一代雙目攝影，體積精度高達(dá)0.02mm+0.015mm/m（在不結(jié)合攝影測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)模式下，體積精度為0.02mm+0.03mm/m，攝影測(cè)量對(duì)于大體積物體三維掃描的全局精度控制具有明顯效果）。

同時(shí)，F(xiàn)reeScan UE Pro針對(duì)大體積物體三維掃描的精度水平也通過了浙江省計(jì)量科學(xué)院的認(rèn)證。