3-D激光扫描：背影轮廓法与凸包法结合的最佳视角确定

"在3-D激光扫描测量领域，传感器的观测视角选择至关重要，因为它直接决定了测量数据的质量。本文提出了一种创新的方法，即结合背影轮廓法和凸包法来自动确定最佳视角，以实现对复杂形状物体的精确扫描。 首先，研究者利用背光板从不同角度照射被测物体，生成其背影轮廓图像。这种方法被称为背影轮廓法，它能有效地捕捉到物体边缘信息，从而提供物体表面的粗略数据。背影轮廓法的优势在于，即使在光照条件变化或物体表面反射率不均匀的情况下，也能稳定地获取轮廓信息。 接下来，通过分析这些轮廓数据，运用凸包算法构建出物体表面数据的凸包多边形。这个凸包多边形代表了物体表面的最小包围区域，可以被视为线结构光传感器的扫描路径。这样设计的扫描路径能确保传感器覆盖到物体的所有重要特征，避免遗漏任何细节。 在实际操作中，通过调整传感器的测量视角，使其沿着预定义的凸包多边形路径移动，从而实现对被测物体的全面扫描。这种自动扫描方式尤其适用于具有复杂几何形状的物体，能有效提高3-D数据的完整性和准确性。 实验结果验证了该方法的有效性，表明它能够在复杂外形表面的扫描中表现出色，获取到的3-D数据不仅完整，而且精度高。这种方法对于工业检测、产品设计、逆向工程等领域有着广泛的应用前景，因为它能显著提升3-D测量的效率和可靠性。 论文提出的背影轮廓法与凸包法结合的最佳视角确定方法，为3-D激光扫描测量提供了新的解决方案，为未来的自动化测量技术提供了理论基础和技术支持。通过这种方法，我们不仅可以优化测量过程，还能确保获得高质量的3-D模型数据，这对于推动相关领域的科技进步具有重要意义。"