3D激光扫描仪如何捕捉法线?

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我工作的实验室正在购买一台用于扫描3D物体的激光扫描仪。从一开始,我们就一直在寻找一款能够捕捉实际扫描表面的真正原始法线的扫描仪。似乎大多数扫描仪只捕捉点,然后软件插值以找到近似表面的法线。

有没有人知道是否真的有捕捉原始法线的设备?是否有一种扫描仪可以做到这一点,而不是从点数据中插值出法线?

5个回答

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这里是利用结构光从梯度中重建法线的示例文章。来自2D边缘梯度的形状。虽然我没有找到确切的文章,但这似乎是同样的原理。在物体上变形后,您可以通过条纹的角度和宽度重建法线。

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很不可能。激光扫描是使用范围进行扫描的。您想要的将是组合两种完全不同的技术。使用良好控制的照明等可以更准确地评估法线,但需要非常不同的设置。还要考虑采样问题:比您的位置数据分辨率更高的法线有何用处?


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如果您已经了解组成3D物体的材料的双向反射分布函数,那么您可以使用光度反射仪来比较测量点处的测量BRDF。然后,通过将假设的BRDF与实际测量值进行比较,可以单独优化该点的计算法线。
不可否认,这将是一项相当计算密集的任务。但是,如果您只是偶尔进行此过程,那么这可能是可行的。
如需进一步了解,请与Greg Ward(Larson)RadiancePeter Shirley联系。

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捕捉原始法线几乎总是使用光度立体。这几乎总是需要对底层反射进行一些假设,但即使法线有些不准确,当与另一个数据源结合时通常也可以做得很好:
将点云(例如来自激光扫描的点云)与表面法线相结合的非常好的代码:http://www.cs.princeton.edu/gfx/pubs/Nehab_2005_ECP/

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你可以使用结构光+相机设置来实现。
法线将来自于投影线与图像上的位置之间的角度。正如其他帖子所指出的那样 - 无法从点激光扫描仪中进行。


只有在你拥有完美的镜面并且假设 Snell 定律足以进行正常计算时,这才有效。然而,对于一些实际材料,“亮点”并不完全符合 Snell 定律的预测。 - Bob Cross
真的 - 但我认为这是你能得到的最接近的了。 - Martin Beckett

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