三维成像技术中光照调整算法的研究与实现(3)
三文扫描设备根据扫描原理可以分为激光式的和结构光式的，二者均为主动式测量，这两者的区别在于激光测量是由设备向扫描物体投射单点的激光，那么激光在棱镜和电机的作用进行旋转，从而获得整个物体表面的测量，可以看出激光扫描的速度较慢。结构光式的扫描方式是对扫描物体的表面一次性投射不同形状的光栅序列，同时由摄像机拍摄光栅在物体表面的图像，由于物体表面的凹凸，光栅会有所变形，通过光栅形状的改变，对光栅形状进行解码，就可以获得三文物体表面的信息。
从这二者原理的不同，我们可以看出二者的使用范围不同，激光式测量比较适合大规模的大范围的远距离的物体，适合中远距离的测量，结构光式适合近距离小规模的物体的测量，激光式对精度的要求不高，而结构光式的测量精度却要高些，这是二者从结构原理以及适用范围的区别。
本课题使用的扫描仪是奥地利rigel公司的LMS系列的三文激光扫描仪，它适用与中远距离物体的测量，这种扫描仪的测量范围是水平范围内360度，垂直范围内80度，测量的角分辨率可以达到0.05度。测量的时间随着测量范围和角分辨率的增加会有所增加，一般来讲如果水平范围360度，垂直范围80度，角分辨率0.2，异步数据的采集时间需要一到两分钟，可见这种测量速度是相对较慢的。
数据采集过程的控制是由Riscan Pro软件来完成的，RiSCAN PRO是LMS-Z的RIEGL系列3D激光成像扫描仪的配套软件。它允许三文成像扫描仪的操作者来执行大量的任务，包括传感器配置，数据采集，数据可视化，数据处理和数据存档。RiSCAN PRO是面向工程的。一个工程的全部数据存储在单个目录结构中包含所有的扫描数据，校准照片，标定信息，输入输出。软件拥有自己的文件存储方式可以直接访问所有的有用的数据。该项目的结构被存储在基于文本和记录利用项目文件XML语言（见“数据交换：Fileformats：RSP”）。该项目文件的名称是“project.rsp”。RiSCAN PRO所有的数据都存储在一个树状结构可以方便地访问和调用。
（1）扫描界面
扫描界面如图２.１所示，在界面上能看到竖直方向分辨率（见图中的部分）和水平方向的分辨率（见图中的部分），三文激光扫描是从原点放出一道激光光束，在垂直方向内按一定的角分辨率来旋转，旋转的最大范围是由一个起始角和一个终值角来控制的，那在水平方向也是一样的，它由电机带动能够旋转360度。激光光束发出一点之后，进过棱镜反射得到第二点，再反射得到第三点，进过两次旋转，一次旋转的角度既是角分辨率。图中存在一个start angle和一个stop angle，既是在水平方向的角度，可以从0度到360度，那么在竖直方向上踩了一条线之后，在水平方向偏转了多少，偏转了多少就是角分辨率，在图的右下角关于当前点的一次扫描一共测量了多少点，以及测量的时间扫描频率等信息，等这些设置好了之后，角度范围的设置以及分辨率的设置发送给扫描机器，以上就是软件部分。