「科普篇」3D掃描器：工業相機與鏡頭的關係

3D掃描器大致可分為接觸式3D掃描器和非接觸式3D掃描器。其中非接觸式3D掃描器又分為光柵3D掃描器（也稱“拍照式3D掃描器”）和鐳射掃描器。光柵3D掃描器又分白光掃描或藍光掃描。那麼，什麼是拍照式3D掃描器？

拍照式3D掃描器是由結構光發生器和兩個工業級鏡頭所組成。其工作原理是由結構光發生器發出的光線投射到被測物體上，然後工業相機將所獲取的數字影像透過計算機運算處理，得到被測物體的實際3D外觀模型。在獲取外觀模型的資料同時，還能夠檢測到物體的紋理資訊，從而得到逼真的物體外形，對於製造行業有很大的幫助。今天我們主要來聊一下3D掃描器的相機與鏡頭的關係。

3D掃描器的相機和鏡頭共同組成了相機模組。來高科技的3D掃描器均為雙目掃描器，其中雙目指的是含有兩個相機模組，相當於人的兩隻眼睛。

3D掃描器的相機工作原理可以簡單的理解為光透過鏡頭折射到相機晶片的感光元件上，形成影象的過程。打個比喻，鏡頭相當於眼睛，使光透過眼睛到達視網膜；而相機就是視網膜，透過採集鏡頭透過的光資訊，進而轉化成數字資訊。

一般好的鏡頭提供給相機的影象更加銳利、鮮明、色彩準確、特徵比例正確等。在這裡我們要提一下“鏡頭畸變”的這個問題（鏡頭畸變是光學透鏡固有的透視失真的總稱），在3D掃描領域有專門的演算法來糾正鏡頭畸變，使得最終獲取的物體影象更貼近實際物體，測量的尺寸也更加準確。

另外，我們在使用3D掃描器的時候經常會遇到兩個專有名詞：調焦距，調亮度。來高科技所使用的鏡頭為定焦鏡頭，以12mm定焦鏡頭為例。

調焦距其實就是調節鏡頭透鏡到相機晶片的距離，使獲取的影象逐漸變清晰的過程，所以我們可以將調焦距的過程看作調節清晰度的過程。調亮度指的是調節光圈的大小，光圈F=鏡頭焦距/鏡頭有效直徑。因為我們使用的是12mm定焦鏡頭，根據公式可以知道，光圈越大，鏡頭的有效直徑越小，採集的光越小。

3D掃描器的相機部分，決定了3D掃描器的畫素問題。目前，來高科技的3D掃描器分為130萬，500萬，630萬等畫素，在很大程度上是由相機決定的，當然還有其他的決定因素。

在標定的過程中，我們所進行的一系列操作其實就是對兩個相機進行標定。在日常使用過程中或者是標定過程中，我們都要時刻注意兩個相機的固定問題。

好啦，今天關於“ 3D掃描器：工業相機與鏡頭的關係 ”來來就跟大家介紹到這裡啦，大家學廢了嗎？可愛的你們，要是喜歡來來、高高的知識分享，就關注我們吧！