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3d打印后处理不包括(3D打印后处理)

admin 01-12 09:49 176次浏览

作者: Pontmercy

资料来源: Wechat公众号|3D视觉工作室(系统投稿) ) () ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) )但652

上一篇介绍了什么是3D摄像机。 但是,对于初次接触3D摄像机的同学来说,首先面临的问题可能是如何处理3D摄像机获得的数据。 3D摄像机的数据分为三维点云数据方式、二维数据方式两种方式。 其中,三维数据保存的形式为csv、txt、ply、stl等。 二维数据通常以二维图像的形式存在,存储z方向的二维图像称为深度图像。 本文描述了深度图像的生成和处理。

1 .前言

3D摄像机也称为摄像机,可以获得二维深度图像,但实际上并不是由感光像素生成图像。 2D摄像机和3D摄像机带有“摄像机”的名字,所以经常让陌生人感到困惑。 我们用英语可能更容易理解。 中文3D摄像机在英语语境中其实多称为3D传感器,没有3D摄像机的说法。 2D摄像机称为2D摄像机或摄像机。

Wenglor相机的图像

如上图所示,典型的3D摄像机通常有2D摄像机和光源,光源的类型由其设计原理决定。 3D摄像机的获取方式有单眼立体视、双眼立体视、三角测量法、结构光、TOF等各种各样。 因此,可能是csdny、激光、投影仪、检流计镜等。

3D摄像机获取3D数据的方式有很多,但无论是什么方法,3D摄像机都会根据某种算法和原理获取几个位置的3D数据。 在某些3D APP上,这些3d数据是需要处理的数据。 例如,用于三维重建时,将处理点云数据本身。 但是,在工业检测中的平面度、高度等其他方面的应用中,点云形式的数据并不是很好的方法。

因此,根据之后的处理方式,3D相机可以得到的3D数据的保存方向有两种。 一种是直接保存3D数据的形式,摄像机可以直接导出3D数据。 常见的有点云通用格式PLY、STL和CSV、txt等其他格式,这种情况下的处理方式多为3D算法。 支持这种保存方式的照相机多用于3D重构、地图引导等方向。 摄像头收集3D数据,用户处理后最终得到的也是3D数据。

但是,这些数据方式有时并不是我们所需要的。 在工业视觉检测领域,这些数据有时不太友好。 这说明了在高度、缺陷等一般的工业检查中,不需要三维数据,只需要高度数据。 同时,这些3D数据在传输和处理方面与以前的图像处理系统不兼容。

因此,另一种方式是保存为深度图像。 工业摄像机大多支持这种方式,其优点是可以同时与传统的2D图像处理相融合,无论是数据传输还是处理,都非常方便地使用了现有的图像处理算法和图像处理,例如LabVIEW、HALCON、OpenCV 工业摄像机的制造商通常提供一个或多个传输协议以支持使用广泛的图像处理库获取深度图像。

2.3D摄像机和深度图像

2D摄像机的图像简单来说,就像元感光一样直接拍摄。 在大多数照相机中,成像过程可以用小孔的成像过程来描述。 但是,3D摄像机大不相同。 3D摄像机先有三维数据,然后生成的图像。 深度图像不是由小孔成像和像素感光生成的。 是用某种方法计算生成的。

关于深度图像的生成已经进行了说明,现在让我们简单地回顾一下。 深度图像的生成公式通常由制造商定义,但不会如预期。 为了确保后续使用(如纹理贴图),深度图像和2D图像通常具有一致的位置。 也就是说,深度图像上的像素点和纹理图像中的像素点是一一对应的,这一特征在纹理映射过程中非常重要。 正如制造商们喜欢的那样,更多地体现在XY图上。 如果需要基于XY贴图恢复XY方向的数据,则需要事先知道公式和相机制造商提供的API,但深度图像像纹理图像一样直接从API获取。

如上图所示,深度图像上的像素点和纹理图上的像素点是一一对应的,基本上所有制造商都保证了这一点。

当然,如前所述,拥有3D数据后,摄像机也可以不生成图像,而是直接以点云形式保存。 常见的有csv、txt、ply、stl等。 2D数据保存方式为深度图像,主要方向为3D重构,逆向工程的3D摄像机大多支持这些形式中的一种或多种。

3 .深度图像的处理

深度图像与其他灰度图像不同的是,深度图像的灰度值表示的是z方向的深度信息,而不是对象的表面纹理信息。 深度图像的处理方向实际上可以分为像2D图像处理那样处理图像的情况和将深度图像恢复为3D数据后像3D数据一样处理的情况两种。 此时,深度图像实际上只起到存储和传输数据内容的一个作用。

当然这两种方式并不清楚。 为了完成项目,实际上可能有两种方法。 例如,创建一个深度图像

些预处理,提取出我们想要的部分,再对这一部分单独生成点云,减小后续的工作量。这里为了介绍上的方便,我们依旧按照这两个方向进行介绍:

3.1 2D处理方式

以kinect的深度图像进行孔洞补全来进行介绍。实际上孔洞补全这种操作只在民用级别的深度相机上出现。Kinect相机以及类似的相机,容易受到太阳光甚至是日光灯的干扰,这时候它们的深度数据会在测量区域内出现大量的孔洞,而在工业相机里,除非材料反光、太阳光干扰以及表面形状导致的局部过曝等情况,否则很少出现大面积数据缺少的情况。

修复前 修复后

如上图所示,左图是Kinect采集得到的深度图,图像里有较大面积的缺失,这种缺失,这种缺失我们尝试采用2D的图像修复算法进行修复,修复后的效果如右图所示。

3.2 3D处理方式

工业3D相机采集到的数据在经过图像采集软件得到图像格式存储的数据之后,有时候需要将其还原成点云格式进行处理。厂商通常会提供这样的API或者函数。

图一:RGB图像 图二:点云显示(伪彩显示)

上图左一为相机通过HALCON导出来的图像,从它可以拆除深度图像,根据厂商提供的公式我们可以还原出XY方向信息,这样,我们就可以得到完整的3D信息,从而生成点云,如右图二。这样我们就可以利用点云处理的算法来处理数据。

备注:作者也是我们「3D视觉从入门到精通」特邀嘉宾:一个超干货的3D视觉学习社区

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