光學三角法知識點總結

光學三角測量法是一種最常用的一種光學三維測量技術，以傳統的三角測量為基礎，通過待測點相對於光學光學基準線偏移產生的角度變化計算該點的深度資訊。根據具體的照明方式的不同，三角法可以分為被動三角法和主動三角法。

1）雙目立體視覺

雙目立體視覺屬於被動三維測量技術，優點在於其適應性強，可以在多種條件下靈活測量物體三維資訊。但是被動三維測量技術需要大量相關匹配運算和較複雜的空間幾何引數的標定等，測量精度低，常用於對三維目標的識別、理解，以及用於位置、形態分析。尤其在無法採用結構光照明的時候優勢凸顯。

2）主動三維測量

主動三維測量採用結構照明方式，能快速、高精度地獲取物體表面三維資訊，因而獲得了廣泛的研究和應用。根據三維面形對結構光調製方式的不同，主動三角法可分為時間調製（飛行時間法）和空間調製（結構光：直接三角法、光柵投射法等）兩大類。

光學三角法屬於主動視覺測量方法，由於該方法具有結構簡單、測試速度快、實時處理能力強、使用靈活方便等優點，在長度、距離以及三維形貌測量中有著廣泛的應用。按照入射光線與被測表面法線的光學，單點式光學三角法可分為直射式和斜射式兩種。

直射式：

在直射式三角法測量結構中，雷射器發出的光線，經會聚透鏡聚焦後垂直入射到被測表面上，被測面移動或者其表面變化，導致入射點沿入射光軸移動。入射點處的散射光經接收透鏡入射到探測器上。若光點在成像面上的位移為x'，被測面在沿軸方向的位移為

x = ax』/(bsin sinta2 -x』cos sinta2)

優點：直射法光斑較小，光強集中，不會因被側面不垂直而擴大光照面上的亮斑，可解決柔軟材料及粗糙工件表面形狀位置變化測量的難題。

缺點：由於受成像透鏡孔徑的限制，探測器只接受到少部分光能，光能損失大，受雜散光影響較大，訊雜比小，解析度較低。

斜射式：

在斜射式三角法測量結構中，雷射器發出的光線與被測面法線成一定角度，同樣，物體移動或其表面變化將導致入射點沿入射光軸的移動。若光點在成像面上的位移為x'，則被測面在沿軸方向的位移為

x = ax'cos sinta1 /[bsin(sinta1=sinta2)-x'cos(sinta1+sinta2)]

優點：斜射法的布局使探測器幾乎可以接收全部反射光和散射光，因而系統的訊雜比以及靈敏度較高，測量精度一般高於直射法，可用於微位移檢測，尤其適用於對光滑表面的位置檢測。

缺點：斜射法入射光束與接收裝置光軸夾角過大，對於曲面物體有遮光現象，對於複雜面形物體更為嚴重。