隨著很多全新技術(shù)的涌現(xiàn)，人們越來越需要用3D方法來表示現(xiàn)實(shí)世界中的物體。特別是機(jī)器視覺和機(jī)器人技術(shù)，它們都得益于精確和自適應(yīng)的3D捕捉功能。其它針對3D掃描的應(yīng)用包括生物識別、安防、工業(yè)檢查、質(zhì)量控制、醫(yī)療、牙科和原型設(shè)計(jì)。

3D掃描是提取一個(gè)物體的表面和物理測量，并用數(shù)字的方式將其表示出來。這些數(shù)據(jù)被采集為一個(gè)由X，Y和Z坐標(biāo)（表示物體外部表面）組成的點(diǎn)云。對于一個(gè)3D掃描的分析可以確定被掃描物體的表面積、體積、表面形狀、外形和特征尺寸。

一個(gè)3D掃描儀需要一個(gè)探針來確定到物體表面上每一個(gè)點(diǎn)的距離。理論上，這個(gè)探針可以是一個(gè)觸覺（物理接觸）探針。然而，很多應(yīng)用需要非接觸式測量。只使用光照來探測感興趣物體的光學(xué)技術(shù)提出了針對這個(gè)問題的解決方案。其中一個(gè)方法至少采用2個(gè)攝像頭來提供立體感視覺技術(shù)，它對于計(jì)算的要求通常比較嚴(yán)格，并且對于環(huán)境光照條件很敏感。另外一個(gè)方法采用結(jié)構(gòu)照明圖形，它只需一個(gè)投影儀（用于生成光圖形）以及一個(gè)單攝像頭和計(jì)算能力中等的算法。

結(jié)構(gòu)光

結(jié)構(gòu)光是3D掃描的一個(gè)光學(xué)方法，它投射出一組用數(shù)學(xué)方法構(gòu)造的光圖形，按照一定順序照亮被測量的物體。一個(gè)到投影儀的距離已知的攝像頭同步捕捉一組被照亮物體的圖像。相對于用于校準(zhǔn)的平面基準(zhǔn)表面，攝像頭看到的圖形被經(jīng)掃描物體的表面形狀所扭曲。幾何三角剖分的原理使得計(jì)算被掃描物體表面上每個(gè)點(diǎn)的XYZ坐標(biāo)成為可能（見圖01）。然后，獲得的點(diǎn)云數(shù)據(jù)用于被掃描物體表面詳細(xì)3D模型的計(jì)算構(gòu)造。

圖01：使用DLP® 技術(shù)的結(jié)構(gòu)光

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