3D线扫相机-沙姆成像原理

3D线扫相机，又名激光轮廓仪，3D线激光测量仪，基本原理：通过向物体表面投射线激光平面,从而获取该平面与待测物体表面交线处三维点坐标，解算物体深度信息。主要器件：线激光器、镜头、芯片、处理板、接口板。

主要原理：三角测量

其中光学成像原理：沙姆成像

沙姆定律定义：当被摄体平面、影像平面、镜头平面这三个面的延长面相交于一直线时，即可得到全面清晰的影像。

“沙姆定律”原本应用于摄像，为了保证近景到远景均可清晰成像，将焦面倾斜，可以理解为“沙姆成像”是为了扩大摄影的“景深”。

当“沙姆镜头”应用于机器视觉领域-3D线扫相机时，“景深”的定义，是指光学物面FOV-Y方向的视野范围（3D线扫相机中的深度方向）。但是在机器视觉领域-3D面阵相机中，景深的定义仍然是几何光学中的定义。

左 普通光学系统                                                       右 沙姆成像

                       

物方图像  沙姆成像

 3D相机景深Z（Z轴视野范围），与镜头夹角α、机芯尺寸、镜头放大倍率有关，通过选择合适的镜头夹角α，满足3D相机景深需求；并根镜头放大倍率χ和镜头夹角α，计算沙姆角度β，具体计算方式如下。

沙姆角度估算公式：

 ∠1，∠1'计算公式：

 景深计算公式：