三维测量内窥镜几种方法的优缺点

三维测量内窥镜几种比较成熟方法的原理及优缺点对比：

1、飞行时间法

原理：通过直接测量光传播的时间，确定物体的面型。发射脉冲信号，接受发射回的光，计算距离。

精度：毫米级

优点：原理简单，可避免阴影和遮挡等问题，且仪器便携化。

缺点：精度相对较低

2、莫尔条纹法

原理：采用两组光栅，一个主光栅，一个基准光栅，通过基准光栅来检测轮廓表面的主光栅，并根据条纹规律来推算物体的轮廓面型。

优点：过程运算量小，比较容易实现快速测量。

缺点：单从莫尔等高线不能判定物体凹凸，且光栅制作存在局限性，一般应用于工业在线质量检测。主要有两类：影像型莫尔条纹和投影型摩尔条纹

①影像型摩尔条纹

优点：测量精度高

缺点：要求较大光栅面积，至少覆盖待测轮廓，且光栅要紧挨待测物体

②投影莫尔法

将一个光栅投射到被测物体上，旁边使用另一个光栅观测行程的摩尔条纹，分析观测到的摩尔条纹，就可得到深度信息。

优点：适合测量较大物体。

3、立体视觉法

原理：由多幅图像（一般两幅）来获取物体三维几何信息的方法。主要模仿生物，几乎所有具备视觉的生物，都是两个眼睛。利用成像设备从不同位置获取被测物体的两幅图像，通过计算图像对应点间的位置偏差，来获取物体的三维几何信息。

优点：原理简单，对材质颜色等物面性质及背景光等环境因素要求较低，在超大型三维测量如建筑物测量中具有不可替代的优势。

缺点：系统需要预先标定，当测量环境发生变化时，相机参数需要重新调节。很难获取无纹理区域的信息。

应用：内窥镜双目立体测量

4、激光三角法

原理：线扫描法的一种，是用线光源投射到待测物体表面，然后经过一侧一维的扫描，获得整个物体的深度信息。

每次投射器投射一条光线到物体上，摄像机对带有光条纹的物体成像，图像上的光线特征恰恰对应投射器的光线。根据三角测量原理，可确定落在物体上光线的深度信息。

优点：原理简单，精度较高，因为使用单色性好的激光使得这种方法很少受物体表面纹理的影响相对较稳定，因此激光三角法在精度要求较高、环境较为复杂的工业检测领域，应用非常广泛

缺点：由于单帧图像得到的信息非常有限，激光三角法还需要一次一维的移动扫描，这也导致该方法效率较低。