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三维扫描仪器本身的误差分析

更新时间: 2020-03-27 15:03:07  查看次数: 263    
三维激光扫描仪自身误差主要受到角度测量误差、距离测量误差、滤镜自身误差、分辨率、光源稳定性和边缘效应等因素的综合影响。就原始点云数据而言,角度测量和距离测量是影响设备测量精度的两个最主要的因素。


角度和测距误差

三维激光扫描仪主要由角度测量装置和激光光束偏转装置两部分组成,激光光束偏转系统容易在水平方向和垂直方向产生测量偏差,同时扫描电机非均匀的转动和细微的振动导致实际数据点同测量值存在坐标差值。


滤镜自身误差

透镜既不是理想的,也不是很薄的。当透镜相对物距很大或物体离透镜轴很远时,单透镜的初级象差是很严重的。为此,目前工业领域一般采用消除初级象差的影响。


摄像机分辨率影响

分辨率表征仪器检测工件的最高解析能力,主要由像素尺寸和像素间距的大小因数决定。由于CCD摄像机对像素位置测量只能取整数,而且不是连续的量,主要还取决于测量范围。国内外一般常采用双摄像头三角测量方法,两个摄像头对称分布在光平面的两侧,接收光束的漫反射光,有利于减少测量的盲区,增加接收光束的漫反射光。


光源稳定性影响

激光测量精度不高,另一个重要原因就是系统受到外界干扰而导致光源强度不均匀。MATLAB程序下激光高斯强度分布和光强在截面上的高斯分布,如图4.3所示。因此光强的不稳定性影响到测量精度。为解决上述问题,目前通常采用光学双稳装置来稳定光强。