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3d掃描儀的工作原理?

掃描聽說過了沒?聽別人說掃描是現代人的一種魅力所在,現在什么事情都用到高科技的儀器所以有了提高,現在都有個電視欄目比拼機械與人工工作的比賽。但是以前的人們就沒有你想到創新。而現在的人呢,他們會創新,有個高科技的儀器就可以輕輕松松的在家里開店了,下面小編將為大家介紹3d掃描儀的工作原理是什么?

?3d掃描儀工作原理

三維掃描儀(3D scanner) 是一種科學儀器,用來偵測并分析現實世界中物體或環境的形狀(幾何構造)與外觀數據(如顏色、表面反照率等性質)。 搜集到的數據常被用來進行三維重建計算,在虛擬世界中創建實際物體的數字模型。這些模型具有相當廣泛的用途,舉凡工業設計、瑕疵檢測、逆向工程、機器人導引、地貌測量、醫學信息、生物信息、刑事鑒定、數字文物典藏、電影制片、游戲創作素材等等都可見其應用。三維掃描儀的制作并非仰賴單一技術,各種不同的重建技術都有其優缺點,成本與售價也有高低之分。目前并無一體通用之重建技術,儀器與方法往往受限于物體的表面特性。例如光學技術不易處理閃亮(高反照率)、鏡面或半透明的表面,而雷射技術不適用于脆弱或易變質的表面。

? ? 三維掃描儀 -三維掃描儀分類與功能

? ?大體分為接觸式三維掃描儀 和非接觸式三維掃描儀 。其中非接觸式三維掃描儀又分為光柵三維掃描儀(也稱拍照式三維描儀)和激光掃描儀。而光柵三維掃描又有白光掃描或藍光掃描等,激光掃描儀又有點激光、線激光、面激光的區別。


? ? 三維掃描儀功能


? ? 1:三維掃描儀的用途是創建物體幾何表面的 點云(point cloud),這些點可用來插補成物體的表面形狀,越密集的點云可以創建更精確的模型(這個過程稱做三維重建)。若掃描儀能夠取得表面顏色,則可進一步在重建的表面上粘貼材質貼圖,亦即所謂的材質映射(texture mapping)。


? ? 2: 三維掃描儀可模擬為照相機,它們的視線范圍都體現圓錐狀,信息的搜集皆限定在一定的范圍內。兩者不同之處在于相機所抓取的是顏色信息,而三維掃描儀測量的是距離。

? ? 拍照式三維掃描儀


? ? 拍照式三維掃描儀掃描原理類似于照相機拍攝照片而得名,是為滿足工業設計行業應用需求而研發的產品,,它集高速掃描與高精度優勢,可按需求自由調整測量范圍,從小型零件掃描到車身整體測量均能完美勝任,具備極高的性能價格比。目前已廣泛應用于工業設計行業中,真正為客戶實現 "一機在手,設計無憂"!拍照式結構光三維掃描儀是一種高速高精度的三維掃描測量設備,采用的是目前國際上最先進的結構光非接觸照相測量原理。結構光三維掃描儀的基本原理是:采用一種結合結構光技術、相位測量技術、計算機視覺技術的復合三維非接觸式測量技術。采用這種測量原理,使得對物體進行照相測量成為可能,所謂照相測量,就是類似于照相機對視野內的物體進行照相,不同的是照相機攝取的是物體的二維圖象,而研制的測量儀獲得的是物體的三維信息。與傳統的三維掃描儀不同的是,該掃描儀能同時測量一個面。測量時光柵投影裝置投影數幅特定編碼的結構光到待測物體上,成一定夾角的兩個攝像頭同步采得相應圖象,然后對圖象進行解碼和相位計算,并利用匹配技術、三角形測量原理,解算出兩個攝像機公共視區內像素點的三維坐標。拍照式三維掃描儀可隨意搬至工件位置做現場測量,并可調節成任意角度作全方位測量,對大型工件可分塊測量,測量數據可實時自動拼合,非常適合各種大小和形狀物體(如汽車、摩托車外殼及內飾、家電、雕塑等)的測量。


? ? 拍照式三維掃描儀采用的是白光光柵掃描,以非接觸三維掃描方式工作,全自動拼接,具有高效率、高精度、高壽命、高解析度等優點,特別適用于復雜自由曲面逆向建模, 主要應用于產品研發設計(RD,比如快速成型、三維數字化、三維設計、三維立體掃描等)、逆向工程(RE,如逆向掃描、逆向設計)及三維檢測CAV),是產品開發、品質檢測的必備工具。三維掃描儀在部分地區又稱為激光抄數機或者3D抄數機。


拍照式光學三維掃描儀,其結構原理主要由光柵投影設備及兩個工業級的CCD Camera所構成,由光柵投影在待測物上,并加以粗細變化及位移,配合CCD Camera將所擷取的數字影像透過計算機運算處理,即可得知待測物的實際3D外型。


? ? 拍照式三維掃描儀采用非接觸白光技術,避免對物體表面的接觸,可以測量各種材料的模型,測量過程中被測物體可以任意翻轉和移動,對物件進行多個視角的測量,系統進行全自動拼接,輕松實現物體360高精度測量。并且能夠在獲取表面三維數據的同時,迅速的獲取紋理信息,得到逼真的物體外形,能快速的應用于制造行業的掃描。


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