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3d掃描儀幾個(gè)難點(diǎn)的解決方法 

2016-02-21 10:36
難點(diǎn)一:如何掃描重復(fù)幾何形態(tài)或者沒(méi)有紋理的物體?
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這里分享2個(gè)技巧供大家參考:
1,選擇合適的的背景

將掃描對(duì)象放在一個(gè)具有豐富表面紋理的背景上,比如一張帶有文字的印刷或是手寫(xiě)的紙上。只要您保證背景始終在掃描儀的視野內(nèi),就不會(huì)出現(xiàn)紋理跟蹤和整體配準(zhǔn)的問(wèn)題。

背景中的文字也會(huì)提高掃描的準(zhǔn)確性—只需要記住,要用盡可能多的幀數(shù)來(lái)捕獲文本。

同時(shí), 還要確認(rèn)背景不能太亮,文字清晰可見(jiàn)。如果不行,只需要稍微調(diào)整一下亮度的滑塊。

2,添加紋理做標(biāo)記

如果對(duì)象太大,無(wú)法保證帶有紋理的背景始終出現(xiàn)在掃描儀的視野中的話,可以添加紋理。掃描儀可以通過(guò)顏色的變化來(lái)區(qū)分被掃描物體的邊緣。

標(biāo)記被掃描物體也可以使其變得更容易被識(shí)別,比如說(shuō)標(biāo)記數(shù)字、字母或是十字。這種方法的優(yōu)點(diǎn)就是可以應(yīng)用在任何尺寸的物體上,甚至可以是幾米長(zhǎng)的物體。只需要確認(rèn)每幀圖像中都有獨(dú)一無(wú)二的紋理即可。

如果不能在被掃描物體上用筆標(biāo)記,還可以使用遮蓋膠帶。這種標(biāo)記很簡(jiǎn)單,適用于任何表面的物體,而且還不會(huì)留下任何的痕跡。

難點(diǎn)二:遇到很薄或者沒(méi)有幾何形態(tài)的物體怎么辦?
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任何掃描儀都很難掃描沒(méi)有任何特征的表面,尤其是很薄的表面。讓我們以一把鑰匙為例來(lái)介紹,如何讓掃描過(guò)程變得更加簡(jiǎn)單。
跟蹤是第一大問(wèn)題 – 鑰匙的邊緣部分很小,以至于掃描儀無(wú)法記錄其數(shù)據(jù)。最簡(jiǎn)單的解決方案是使用一個(gè)適當(dāng)?shù)谋尘?。只要掃描儀能夠 “看見(jiàn)”鑰匙邊緣后面的背景,系統(tǒng)就可以做出正確的處理。

第二個(gè)潛在的問(wèn)題的對(duì)齊。鑰匙較大的一側(cè)有很多相似的幾何形狀,邊緣部分沒(méi)有有效特征來(lái)進(jìn)行有效地對(duì)齊。我們通常會(huì)建議為被掃描物體添加紋理, 但由于鑰匙太小, 最好做一次全方位的掃描。所以你需要固定這把鑰匙, 比如說(shuō)用鉗子夾住, 或者用一張紙作為背景。
第三個(gè)也是最后一個(gè)您可能會(huì)遇到的問(wèn)題,就是整體配準(zhǔn)的計(jì)算法可能沒(méi)有足夠的數(shù)據(jù)用來(lái)進(jìn)行精確的配準(zhǔn)。尤其是針對(duì)鑰匙的邊緣。我們已經(jīng)使用了背景紙來(lái)調(diào)整跟蹤,我們也同樣可以使用它來(lái)進(jìn)行配準(zhǔn)。但要記住紙上要有問(wèn)題或者是其他的標(biāo)志。
我們臨時(shí)的掃描設(shè)置是這樣的:
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通過(guò)這種方式可以從不同的角度來(lái)掃描鑰匙,有足夠的背景用于追蹤,背景中有足夠的紋理以便進(jìn)行精確配準(zhǔn)。

難點(diǎn)三:對(duì)運(yùn)動(dòng)中的人像如何掃描才算最佳方法?
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我們通過(guò)掃描一個(gè)可以自由移動(dòng)并轉(zhuǎn)動(dòng)的人頭頭部舉例;
掃描頭部的第一條要領(lǐng)就是要從臉開(kāi)始。只需掃描一次,要避免由于面部表情所產(chǎn)生的形變,這樣會(huì)給配準(zhǔn)及算法帶來(lái)混淆。

第二點(diǎn), 要始終保證一條肩膀或者后背始終在視野中。第三點(diǎn), 不要忘記掃描頭頂部分。
生成的掃秒數(shù)據(jù)可能看上去會(huì)很亂, 特別是當(dāng)人一次又一次扭動(dòng)頭部時(shí),但是不用擔(dān)心 – 將精細(xì)串行配準(zhǔn)( Fine Serial Registration)設(shè)置為 ‘僅僅幾何體(Geometry only)’即可。

現(xiàn)在您所需要做的就是使用2D橡皮擦,將肩膀和后背去除掉。擦的時(shí)候注意不要擦掉臉部的圖像。
精細(xì)和整體配準(zhǔn)(Fine and Global Registration)將會(huì)重新構(gòu)建頭部的形狀。使用融合來(lái)完成模型。

需要注意的是,雖然可以做動(dòng)作,但頭部的形狀需要保持不變。這就是為什么在擦去肩膀后可以輕松重建的原因。為了更快、更輕松地完成掃描,可以使用紋理跟蹤功能。

難點(diǎn)四:如何掃描一些稀奇古怪的物體
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我們以活魚(yú)來(lái)作為一個(gè)非常典型的例子講解一些重要的技巧,它在移動(dòng)過(guò)程中會(huì)發(fā)生扭曲形變,所以掃描是需要講解一些方法的。
把它掛起來(lái)
這個(gè)是掃描會(huì)產(chǎn)生幾何形變物體的最簡(jiǎn)單最有效的方法,將其固定后就可以從任何角度對(duì)齊進(jìn)行掃描了。例如,您可以把它用一根線吊起來(lái)。這樣的話它可以自己旋轉(zhuǎn),不需要繞著物體進(jìn)行掃描了。

但這種方法也有幾個(gè)明顯的缺點(diǎn)。比較重的物體可能會(huì)由于自身的重量而產(chǎn)生形變。還有一個(gè)問(wèn)題,越重的物體,懸掛起來(lái)的時(shí)候就會(huì)越困難。
但是如果掃描對(duì)象不是很大的話,這種方法絕對(duì)值的嘗試。事實(shí)上在某些國(guó)家的傳統(tǒng)文化中,看著被吊起來(lái)的魚(yú)是一種很有效的治療手段,尤其是對(duì)治療精神系統(tǒng)很有效。那我們?yōu)槭裁床粐L試一下用這種方法掃描魚(yú)呢?
使用一塊玻璃板?

在掃描魚(yú)的過(guò)程中可以使用者種方法。將魚(yú)放在玻璃上,然后從玻璃下面進(jìn)行掃描。需要確保有一個(gè)參照物體,從下到上完成一個(gè)平滑的過(guò)渡,或者再多次掃描中用于對(duì)齊圖像。

這種方法比較適合掃描幾何形狀比較簡(jiǎn)單的物體,因?yàn)榍€和玻璃透明的表面將會(huì)限制掃描儀的移動(dòng)。

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