三维扫描仪分原理特点应用——铁牛科技
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3D扫描仪的原理及应用方法1. 介绍3D扫描仪是一种用于获取物体表面几何信息的设备。
它能够将实体物体转化为数字模型,常用于工业设计、制造、文化遗产保护等领域。
本文将介绍3D扫描仪的原理以及常见的应用方法。
2. 原理3D扫描仪的工作原理基于视觉成像和激光测距技术。
一般来说,3D扫描仪会发射激光束或光栅图案,并通过光学传感器来检测反射回来的光信号。
利用这些数据,扫描仪可以计算出物体表面的形状和纹理。
2.1 视觉成像3D扫描仪通常配备了高分辨率的相机,用于捕捉物体表面的图像。
这些相机可以记录几何形状、纹理和颜色等细节。
通过多次捕捉不同角度的图像,软件会将这些图像融合在一起以生成一个完整的3D模型。
2.2 激光测距激光测距技术是现代3D扫描仪中常见的测量方法之一。
扫描仪会发射一个激光束并测量它与物体表面之间的距离。
通过多次测量不同位置的距离,扫描仪可以获取物体表面的几何形状信息。
这种方法适用于复杂形状和大尺寸的物体。
3. 应用方法3D扫描仪的应用方法多种多样,下面列举了几种常见的应用领域和方法。
3.1 工业设计与制造在工业设计和制造领域,3D扫描仪被广泛应用于产品设计、装配和质量控制等环节。
通过将物体扫描为数字模型,设计师可以进行虚拟设计和模拟装配,从而提高效率和准确度。
制造商还可以使用3D扫描仪来检测产品表面的瑕疵和缺陷,以确保产品质量。
3.2 文化遗产保护在文化遗产保护领域,3D扫描仪被用来记录和保护重要的文物和建筑。
通过3D扫描技术,文物专家可以准确地记录文物的细节和形状,以备份和研究之用。
此外,他们还可以使用扫描数据来进行修复和复制,以保护和展示珍贵的文化遗产。
3.3 生物医学研究在生物医学研究领域,3D扫描仪可以用于人体器官的测量和分析。
医生和研究人员可以使用扫描仪来获取人体器官的几何形状和结构信息,以帮助诊断和治疗。
此外,3D扫描仪还可以用于定制和打印生物医学器械和假体,以满足个体化的需求。
3D扫描仪的原理及应用1. 介绍3D扫描仪是一种能够获取物体表面信息并将其转化为三维模型的设备。
它通过激光、摄像头或其他传感器来捕捉物体的几何形状和纹理信息,然后将其转化为数字化的三维数据。
这种技术具有广泛的应用领域,包括工业设计、医疗、文化遗产保护等。
2. 原理3D扫描仪的工作原理主要分为三步:扫描、点云处理和三维重建。
2.1 扫描使用激光、结构光或其他传感器来扫描物体表面。
激光扫描仪利用激光束照射物体表面,并通过相机来记录激光点的位置。
结构光扫描仪则利用投射特殊光源的光斑在物体表面形成特定的纹理图案,并通过相机来记录图案的形变。
传感器等扫描设备会记录物体表面的各种信息。
2.2 点云处理将扫描得到的数据转化为点云。
点云是一种由大量离散点构成的数据结构,每个点都包含了物体表面的坐标信息。
点云处理的目标是去除噪音、滤波和对点云进行精细化处理。
2.3 三维重建将点云数据转化为三维模型。
三维重建的方法有很多种,包括基于体素的方法、基于曲面重建的方法等。
这些方法可以将点云数据转化为平滑的三维表面模型,以供后续应用使用。
3. 应用3D扫描仪具有广泛的应用领域,以下是常见的应用领域。
3.1 工业设计在工业设计中,3D扫描仪可以用来获取现有产品的几何形状和纹理信息,以便进行产品改进、模型重建和快速原型制作等工作。
它可以提高设计师的工作效率,并减少产品开发的时间和成本。
3.2 艺术品复制在艺术品复制领域,3D扫描仪可以用来获取艺术品的几何形状和纹理信息,然后通过三维打印技术来复制艺术品。
这种技术可以用来保存文化遗产,保护珍贵艺术品,并可以使更多的人享受到艺术品的乐趣。
3.3 医疗在医疗领域,3D扫描仪可以用来获取患者的身体部位的几何形状和纹理信息。
这种技术可以用于手术模拟、个性化医疗器械的设计制造以及假肢的制作等方面。
它能够提升医生的诊断和治疗效果,为患者提供更好的医疗体验。
3.4 文化遗产保护3D扫描仪可以用来对文化遗产进行数字化保护。
简述3D扫描仪的原理及应用1. 3D扫描仪的原理3D扫描仪是一种将现实世界中的物体转化为数字模型的设备。
它使用多种不同的原理和技术来实现对物体的快速、精确的三维扫描。
1.1 结构光原理结构光原理是3D扫描仪中最常见的工作原理之一。
它通过将物体表面投影光栅或者条纹图案,并使用相机记录下物体表面的形态变化来获取三维信息。
常见的结构光3D扫描仪包括激光三角法和时间编码光栅(TOF)扫描仪。
1.2 相位测量原理相位测量原理是另一种常见的3D扫描仪原理。
该原理利用相机观察物体上的纹理或标记,并测量出物体表面的相位变化来计算出三维信息。
这种方法适用于需要高精度的测量,例如工业检测和制造领域。
1.3 光斑投影原理光斑投影原理是基于衍射效应的3D扫描仪原理。
它使用空间光调制器(SLM)或者光照片刻蚀技术将光斑投影到物体表面,并通过相机记录下物体表面的光强度变化来实现三维测量。
2. 3D扫描仪的应用2.1 工业制造在工业制造领域,3D扫描仪被广泛应用于零件检测、质量控制和逆向工程。
它可以快速、精确地获取物体的三维数据,并与计算机辅助设计(CAD)软件相结合,实现快速原型制作和零件重建。
2.2 文物保护与数字化3D扫描仪在文物保护与数字化领域也扮演着重要的角色。
通过对文物进行扫描和建模,可以实现文物的数字档案保存、修复、复制和展示。
这对于文物的保护、传承和学术研究具有重要意义。
2.3 医学领域在医学领域,3D扫描仪广泛应用于口腔正畸、整形外科和人体解剖学等方面。
通过扫描患者的体表或者器官,可以制作出精确的三维模型,为医生的诊断和手术提供重要参考依据。
2.4 艺术与创意3D扫描技术在艺术与创意领域也发挥着重要作用。
艺术家可以利用3D扫描仪捕捉真实世界中的物体,并将其转化为数字模型进行艺术创作。
这为艺术创作者带来了更多的创作可能性和灵感。
3. 总结3D扫描仪以其快速、精确的三维扫描技术,在多个领域得到了广泛应用。
它的原理主要包括结构光、相位测量和光斑投影等。
三维扫描测绘技术的原理与应用一、引言随着科技的不断进步和发展,三维扫描测绘技术逐渐成为科学研究、建筑设计、文物保护等领域中不可或缺的工具。
本文将深入探讨三维扫描测绘技术的原理与应用,并探讨该技术在不同行业中的潜在优势。
二、三维扫描测绘技术的原理三维扫描测绘技术是一种通过计算机控制和数字信号处理来获取目标物体数据的先进技术。
其基本原理是利用红外、激光或光学三角测量等原理对目标物体进行非接触式扫描,然后通过采集到的点云数据,运用相应的算法进行计算,最终生成三维模型。
具体过程包括以下几个步骤:1. 采集数据:通过扫描仪、摄像机或激光测距仪等设备,对目标物体进行扫描,记录物体表面上成千上万个点的三维坐标。
2. 数据处理:将采集到的点云数据导入计算机中,并利用计算机软件对其进行预处理,如去噪、滤波等,以提高数据的准确性和可视化效果。
3. 数据拟合:根据采集到的点云数据,运用拟合曲线和曲面的数学方法,将点云数据拟合成连续的曲线和曲面,以形成真实的三维模型。
4. 纹理贴图:通过对目标物体进行拍照或者纹理映射等方法,将真实的图像贴到三维模型上,使得模型更加逼真。
三、三维扫描测绘技术的应用1. 建筑设计与施工三维扫描测绘技术在建筑设计与施工中的应用广泛而深入。
通过对建筑物进行扫描,可以快速获取大量的数据,包括建筑物的形状、尺寸和结构等。
这些数据可以被用于建筑物的设计、模拟和可视化,从而提高施工效率和质量。
此外,三维扫描还可以用于检测和预测建筑物的结构安全性,为建筑物维护和修复提供科学依据。
2. 文物保护与修复文物保护与修复是一个必须极其仔细的过程,传统的方法缺乏对文物完整性的保护。
而三维扫描测绘技术能够帮助保护者和修复者对文物进行非侵入式的测量和分析,从而实现对文物的全面保护和修复。
通过三维扫描测绘,可以准确获取文物的三维形状和内部结构,为文物保护和修复提供可靠的数据支持。
3. 工业制造与质量控制在工业制造过程中,质量控制是一项至关重要的任务。
3D扫描仪的原理及应用论文1. 引言3D扫描技术是一种用于获取物体表面形状和几何信息的先进技术。
它通过将物体从不同角度进行扫描,并利用计算机图像处理技术将这些扫描数据转化为三维模型,可以广泛应用于工业设计、建筑设计、文化遗产保护等领域。
本文将介绍3D扫描仪的原理,并讨论其在不同应用领域中的具体应用。
2. 3D扫描仪的原理3D扫描仪主要通过利用光学、激光或光电等原理获取物体的三维信息。
以下为常见的几种3D扫描仪的工作原理:2.1 结构光扫描仪结构光扫描仪采用光斑产生器产生光线组成的结构光投射到物体表面,再通过相机捕捉物体表面所反射出的结构光。
通过分析结构光在物体表面的形变,可以反推出物体的形状和几何信息。
2.2 激光扫描仪激光扫描仪通过发射激光束到物体表面,并利用接收器接收被物体表面反射回来的激光束。
通过测量激光束的时间差和角度差,可以计算出物体表面点的三维坐标信息,从而重构出整个物体的三维模型。
2.3 相位测量扫描仪相位测量扫描仪利用光的相位差来测量物体表面的高程信息。
它通过将物体表面的光场与参考光场进行干涉,然后通过相位解调技术得到物体表面的形状信息。
2.4 TOF(时间飞行)扫描仪TOF扫描仪通过测量从扫描仪发射激光到激光返回的时间差来计算出物体表面的距离信息。
通过对激光在空气中的传播速度进行精确测量,可以得到物体表面点的三维坐标。
3. 3D扫描仪的应用3D扫描仪在多个领域都有广泛的应用。
以下列举了一些常见的应用领域:3.1 工业设计在工业设计领域,3D扫描仪可以快速获取产品原型的形状和几何信息,帮助设计人员进行产品设计和改进。
它可以提高产品设计的效率和准确性,减少试错成本和时间。
3.2 建筑设计在建筑设计领域,3D扫描仪可以用来扫描现有建筑物或建筑遗迹,获取其准确的三维模型。
这些模型可以用于建筑重建、遗产保护和建筑设计等方面。
3.3 文化遗产保护3D扫描仪可以用于文化遗产保护,帮助保存和恢复古建筑、文物和艺术品等宝贵文化遗产的形状和结构信息。
三维激光扫描仪分类及原理地面三维激光扫描技术的出现是以三维激光扫描仪的诞生为代表,有人称“三维激光扫描系统”是继GPS (Global Position System)技术以来测绘领域的又一次技术革命。
三维激光扫描技术是一种先进的全自动高精度立体扫描技术,又称为“实景复制技术”,是继GPS空间定位技术后的又一项测绘技术革新,将使测绘数据的获取方法、服务能力与水平、数据处理方法等进入新的发展阶段。
传统的大地测量方法,如三角测量方法,GPS测量都是基于点的测量,而三维激光扫描是基于面的数据采集方式。
三维激光扫描获得的原始数据为点云数据。
点云数据是大量扫描离散点的结合。
三维激光扫描的主要特点是实时性、主动性、适应性好。
三维激光扫描数据经过简单的处理就可以直接使用,无需复杂的费时费力的数据后处理;且无需和被测物体接触,可以在很多复杂环境下应用;并且可以和GPS等集合起来实现更强、更多的应用。
三维激光扫描技术作为目前发展迅猛的新技术,必定会在诸多领域得到更深入和广泛的应用。
对空间信息进行可视化表达,即进行三维建模,通常有两类方法:基于图像的方法和基于几何的方法。
基于图像的方法是通过照片或图片来建立模型,其数据来源是数码相机。
而基于几何的方法是利用三维激光扫描仪获取深度数据来建立三维模型,这种方法含有被测场景比较精确的几何信息。
三维激光扫描仪的分类:三维激光扫描仪按照扫描平台的不同可以分为:机载(或星载)激光扫描系统、地面型激光扫描系统、便携式激光扫描系统。
三维激光扫描仪作为现今时效性最强的三维数据获取工具可以划分为不同的类型。
通常情况下按照三维激光扫描仪的有效扫描距离进行分类,可分为:(1)短距离激光扫描仪:其最长扫描距离不超过3m,一般最佳扫描距离为0. 6~1. 2 m,通常这类扫描仪适合用于小型模具的量测,不仅扫描速度快且精度较高,可以多达三十万个点精度至±0.018 mm。
例如:美能达公司出品的VIVID 910高精度三维激光扫描仪,手持式三维数据扫描仪FastScan等等,都属于这类扫描仪。
三维激光扫描仪2.1三维激光扫描仪研究背景自上个世纪60年代激光技术已经开始出现,激光技术以其单一性和高聚积度在20 世纪获得巨大发展。
实现了从一维到二维直至今天广泛应用的三维测量的发展,实现了无合作目标的快速高精度测量。
而且数字地球,数字城市等一系列概念的提出,我们可以看到:信息表达从二维到三维方向的转化,从静态到动态的过渡将是推动我国信息化建设和社会经资源环境可持续发展的重要武器。
目前,各种各样的三维数据获取工具和手段不断地涌现,推动着三维空间数据获取向着实时化、集成化、数字化、动态化和智能化的方向不断地发展,三维建模和曲面重构的应用也越来越广泛[1]。
传统的测绘技术主要是单点精确测量,难以满足建模中所需要的精度、数量以及速度的要求。
而三维激光扫描技术采用的是现代高精度传感技术,它可以采用无接触方式,能够深入到复杂的现场环境及空间中进行扫描操作。
可以直接获取各种实体或实景的三维数据,得到被测物体表面的采样点集合“点云” ,具有快速、简便、准确的特点。
基于点云模型的数据和距离影像数据可以快速重构出目标的三维模型,并能获得三维空间的线、面、体等各种实验数据,如测绘、计量、分析、仿真、模拟、展示、监测、虚拟现实等。
其中,地面三维激光扫描技术的研究,已经成为测绘领域中的一个新的研究热点。
它采用非接触式高速激光测量的方式,能够获取复杂物体的几何图形数据和影像数据,最终由后处理数据的软件对采集的点云数据和影像数据进行处理,并转换成绝对坐标系中的空间位置坐标或模型,能以多种不同的格式输出,满足空间信息数据库的数据源和不同项目的需要。
目前这项技术已经广泛应用到文物的保护、建筑物的变形监测、三维数字地球和城市的场景重建、堆积物的测定等多个方面。
2.2 三维激光扫描技术研究现状2.2.1主要的三维激光扫描仪介绍随着三维激光扫描技术研究领域的不断扩大,生产扫描仪的商家也越来越多。
主要的有瑞士Leica 公司,美国的FARO 公司和3D DIGITAL 公司、奥地利的RIGEL 公司、加拿大的OpTech 公司、法国MENSI 公司、中国的北京荣创兴业科技发展公司等。
三维扫描仪的工作原理是怎样的概述三维扫描仪是一种能够获取物体空间几何形状和表面纹理信息的测量设备,用于工业设计、医疗、文物保护等领域。
本文将介绍三维扫描仪的工作原理和应用。
工作原理三维扫描仪的工作原理可以分为两步:获取点云数据和生成三维模型。
获取点云数据三维扫描仪通过发射一束激光或光线照射到物体表面,然后接收反射回来的光线信息,利用一系列传感器(如激光头、相机等)测量点光源相对于扫描仪的距离和光线反射角度,将获取的空间点云信息存储在计算机中。
点云数据的精度和数量会受到设备本身的性能以及测量范围和速度的限制。
生成三维模型三维扫描仪获取到点云数据后,需要经过后处理才能生成可视化的三维模型。
后处理过程包括点云数据的滤波、重建等环节,可以采用计算机视觉和机器学习等技术进行优化。
最终生成的三维模型可以导出为多种三维可视化格式,如STL、OBJ等。
应用三维扫描仪的应用场景非常广泛,以下介绍几个典型的应用场景。
工业设计工业设计领域广泛应用三维扫描仪,并与CAD/CAM系统结合使用,以加速产品开发和优化设计。
通过扫描实物模型并将其转换成三维模型,设计师可以轻松地对模型进行修改和优化,并将其快速转换成数字化建模。
医疗三维扫描仪在医疗领域也有广泛应用。
举个例子,牙医使用三维扫描技术来获取患者口腔内的信息并在计算机上重建出准确的三维模型,以便制作定制化的牙套和矫正器等。
文物保护三维扫描仪也可应用于文物保护领域。
通过扫描文物表面,可以准确记录文物的尺寸、形状和细节信息,并生成高精度的三维模型。
这为文物的数字化保护、研究和展示提供了有力的支持。
结论三维扫描仪是当前应用较为广泛的一种测量设备,其工作原理相对简单,但需要采用一些先进的计算机技术进行处理才能得到可靠的三维数据。
随着技术的不断进步,三维扫描仪在各领域中的应用越来越广泛,为各行各业提供了更多的可能性。
3D红外扫描仪的原理及应用概述3D红外扫描仪是一种利用红外光进行物体三维扫描的设备。
它通过发送红外光波并测量其返回时间和强度,以获取目标物体的三维形状和纹理信息。
本文将介绍3D红外扫描仪的原理以及其在各个领域的应用。
原理1.发射红外光波:3D红外扫描仪通过激光器发射红外光波,这些光波通常具有较高的能量和较短的波长,以便能够穿透目标物体并被后续的接收器探测到。
2.接收红外光波:设备中的接收器可以探测到被目标物体反射的红外光波。
接收器可以测量红外光波的返回时间和强度。
3.时间测量:通过测量红外光波返回的时间,3D红外扫描仪可以确定目标物体上不同点之间的距离。
这是通过计算光波从设备发射到被接收的时间差来实现的。
4.强度测量:接收器还可以测量红外光波的强度。
强度信息可以用于确定目标物体的表面纹理。
5.数据处理:收集到的时间和强度信息可以通过算法进行处理,生成目标物体的三维模型和纹理数据。
这些数据可以存储在计算机中,供后续应用使用。
应用工业制造•检测零件的外形和尺寸:在工业制造过程中,3D红外扫描仪可以用于检测零件的外形和尺寸。
通过扫描零件的表面,可以快速获得其三维数据,并与设计模型进行比较,以确保零件的质量和准确性。
•质量控制:3D红外扫描仪可以用于质量控制过程中的检测和测量。
它可以帮助检测产品表面的缺陷、裂纹和变形,以及检查产品的组装精度和工艺问题。
•逆向工程:在逆向工程中,3D红外扫描仪可以用于创建实物对象的数字模型。
通过将扫描仪对目标物体的扫描数据与CAD软件进行配准,可以重新构建目标物体的三维模型,以便进行修改和复制。
医疗保健•个性化医疗器械设计:3D红外扫描仪可以用于制作个性化医疗器械,如义肢和矫形器。
通过扫描患者的身体部位,可以快速获取其尺寸和形状数据,以便根据特定需求定制医疗器械。
•捕捉人体动态数据:在体育科学和康复领域中,使用3D红外扫描仪可以捕捉人体运动时的动态数据。
这些数据可以用于运动员的训练、姿势分析以及康复过程的监测和评估。
三维扫描仪原理
三维扫描仪原理是通过使用一束激光器产生的激光束来扫描物体表面,并利用激光在物体表面的反射或散射来获取物体表面的几何信息。
三维扫描仪通常由以下几个组件组成:激光器、光电探测器和计算机数据处理系统。
首先,激光器会发出一束相干激光束,通常为红光或绿光。
激光束被聚焦成很小的点,然后沿着物体表面进行扫描。
当激光束照射到物体表面时,部分激光被物体表面吸收,部分激光被物体表面反射或散射。
被反射或散射的激光经过镜头进入光电探测器。
光电探测器会记录下每个激光点的坐标和强度信息。
通过对多个激光点进行扫描,可以获取到物体表面的大量坐标点。
这些坐标点可以构成物体的三维模型。
最后,计算机数据处理系统会对采集到的坐标点进行处理和分析,通过算法和数学模型来重建物体的几何形状。
得到的三维模型可以用于计算尺寸、表面曲率、体积等物体特征。
总之,三维扫描仪通过使用激光束扫描物体表面并记录坐标和强度信息,然后利用计算机数据处理系统对这些信息进行处理与分析,最终得到物体的三维模型。
这种原理可以应用于工业制造、文化遗产保护、医学等领域。
什么是三维扫描仪
定义:快速获取物体的立体彩色信息并将其转化为计算机能直接处理的三维数字模型的仪器。
即:快速实现三维信息数字化的一种极为有效的工具。
三维扫描仪的分类:接触式三维扫描仪;非接触式三维扫描仪;
接触式三维扫描仪:
其点优是:1具有较高的准确性和可靠性;
2配合测量软件,可快速准确地测量出物体的基本几何形状。
其缺点是:1测量费用较高;
2探头易磨损且容易划伤被测物体表面;
3测量速度慢;检测一些内部元件有先天的限制;
4接触探头在测量时,接触探头的力将使探头尖端部分与被测件之间发生局部变形而影响测量值的实际读数;
5由于探头触发机构的惯性及时间延迟而使探头产生超越现象,趋近速度会产生动态误差。
非接触式三维扫描仪:
1非接触式的光电方法对曲面的三维形貌进行快速测量已成为大趋势;
2对物体表面不会有损伤;
3相比接触式的具有速度快,容易操作等特征,三维激光扫描仪可以达到5000-10000点/秒的速度,而照相式三维扫描仪则采用面光,速度更是达到几秒钟百万个测量点,应用与实时扫描,工业检测具有很好的优势。
非接触式三维扫描仪分为:照相式;激光式两种;
1激光式扫描仪属于较早的产品,由扫描仪发出一束激光光带,光带照射到被测物体上并在被测物体上移动时,就可以采集出物体的实际形状。
2照相式扫描仪是针对工业产品涉及领域的新一代扫描仪,与传统的激光扫描仪和三座标测量系统比较,其测量速度提高了数十倍。
由于有效的控制了整合误差,整体测量精度也大大提高。
其采用可见光将特定的光栅条纹投影到测量工作表面,借助两个高分辨率CCD 数码相机对光栅干涉条纹进行拍照,利用光学拍照定位技术和光栅测量原理,可在极短时间内获得复杂工作表面的完整点云。
其独特的流动式设计和不同视角点云的自动拼合技术使扫描不需要借助于机床的驱动,扫描范围可达12M,而扫描大型工件则变得高效、轻松和容易。
其高质量的完美扫描点云可用于汽车制造业中的产品开发、逆向工程、快速成型、质量控制,甚至可实现直接加工。
三维扫描仪的应用:工业设计制鞋行业精密雕刻行业汽车工业玩具行业模具制造行业数码设计行业工艺品行业动漫设计行业动漫设计行业服装设计行业文物保护与古董修复
陶瓷卫浴行业家电产品设计医学与人体美容珠宝饰品设计教育行业等行业
三维扫描仪原理
三维扫描仪(3D scanner) 是一种科学仪器,用来侦测并分析现实世界中物体或环境的形状(几何构造)与外观数据(如颜色、表面反照率等性质)。
搜集到的数据常被用来进行三维重建计算,在虚拟世界中创建实际物体的数字模型。
这些模型具有相当广泛的用途,举凡工业设计、瑕疵检测、逆向工程、机器人导引、地貌测量、医学信息、生物信息、刑事鉴定、数字文物典藏、电影制片、游戏创作素材等等都可见其应用。
三维扫描仪的制作并非仰赖单一技术,各种不同的重建技术都有其优缺点,成本与售价也有高低之分。
目前并无一体通用之重建技术,仪器与方法往往受限于物体的表面
特性。
例如光学技术不易处理闪亮(高反照率)、镜面或半透明的表面,而激光技术不适用于脆弱或易变质的表面。
三维扫描仪功能
三维扫描仪的用途是创建物体几何表面的点云(point cloud),这些点可用来插补成物体的表面形状,越密集的点云可以创建更精确的模型(这个过程称做三维重建)。
若扫描仪能够取得表面颜色,则可进一步在重建的表面上粘贴材质贴图,亦即所谓的材质印射(texture mapping)。
三维扫描仪可模拟为照相机,它们的视线范围都体现圆锥状,信息的搜集皆限定在一定的范围内。
两者不同之处在于相机所抓取的是颜色信息,而三维扫描仪测量的是距离。
铁牛拍照式三维扫描仪
拍照式三维扫描仪扫描原理类似于照相机拍摄照片而得名,是为满足工业设计行业应用需求而研发的产品,,它集高速扫描与高精度优势,可按需求自由调整测量范围,从小型零件扫描到车身整体测量均能完美胜任,具备极高的性能价格比。
目前已广泛应用于工业设计行业中,真正为客户实现"一机在手,设计无忧"!
拍照式三维扫描仪
拍照式结构光三维扫描仪是一种高速高精度的三维扫描测量设备,采用的是目前国际上最先进的结构光非接触照相测量原理。
结构光三维扫描仪的基本原理是:采用一种结合结构光技术、相位测量技术、计算机视觉技术的复合三维非接触式测量技术。
采用这种测量原理,使得对物体进行照相测量成为可能,所谓照相测量,就是类似于照相机对视野内的物体进行照相,不同的是照相机摄取的是物体的二维图象,而研制的测量仪获得的是物体的三维信息。
与传统的三维扫描仪不同的是,该扫描仪能同时测量一个面。
测量时光栅投影装置投影数幅特定编码的结构光到待测物体上,成一定夹角的两个摄像头同步采得相应图象,然后对图象进行解码和相位计算,并利用匹配技术、三角形测量原理,解算出两个摄像机公共视区内像素点的三维坐标。
拍照式三维扫描仪可随意搬至工件位置做现场测量,并可调节成任意角度作全方位测量,对大型工件可分块测量,测量数据可实时自动拼合,非常适合各种大小和形状物体(如汽车,摩托车外壳及内饰,家电,雕塑等)的测量。
铁牛结构光便携式照相测量仪的特点
1)扫描速度极快,数秒内可得到100多万点
2)一次得到一个面,测量点分布非常规则。
3)精度高,可达
4)单次测量范围大(激光扫描仪一般只能扫描50mm宽的狭窄范围)
5)便携,可搬到现场进行测量。
6)可对无法放到工作台上的较重、大型工件(如模具、浮雕等)进行测量。
7)大型物体分块测量、自动拼合。
8)大景深(激光扫描仪的扫描深度一般只有100多毫米,而结构光扫描仪的扫描深度可达300~500mm
结构光三维扫描仪的典型应用
可用于包含下列应用的广泛领域:
逆向工程(RE)/快速成型(RP)
1)扫描实物,建立CAD数据;或是扫描模型,建立用于检测部件表面的三维数据。
2)对于不能使用三维CAD数据的部件,建立数据。
3)竞争对手产品与自己产品的确认与比较,创建数据库。
4)使用由RP创建的真实模型,建立和完善产品设计。
5)有限元分析的数据捕捉。
检测(CAT)/CAE
1)生产线质量控制和产品元件的形状检测
例如:金属铸件锻造,加工冲模和浇铸,塑料部件(压塑模,滚塑模,注塑模),钢板冲压,木制品,复合及泡沫产品。
其他应用
1)文物的录入和电子展示
2)牙齿及畸齿矫正
3)整容及上颌面手术
三维扫描仪从仿样、设计、加工全过程数字化,这一全新的制作方式,传统手工雕刻无法可比.
三维扫描仪按产品可分为:
第一代三维扫描仪:点测量
代表系统有:三坐标测量仪;点激光测量仪;关节臂扫描仪(精度不高)通过每一次的测量点反映物体表面特征,优点是精度高,但速度慢,如果要做逆向工程,只能在测量较规则物体上有优势。
定义:适合做物体表面误差检测用。
第二代三维扫描仪:线测量
代表系统有:三维台式激光扫描仪,三维手持式激光扫描仪,关节臂+激光扫描头。
通过一段(一般为几公分,激光线过长会发散)有效的激光线照射物体表面,再通过传感器得到物体表面数据信息。
定义:适合扫描中小件物体,扫描景深小(一般只有5公分),精度较低,此代系统是发展比较成熟的,受产品原理影响目前已经是过渡性产品。
第三代三维扫描仪:面扫描代表系统:拍照式三维扫描仪(绵阳铁牛科技结构光、光栅式扫描仪,三维摄影测量系统等。
通过一组(一面光)光栅的位移,再同时经过传感器而采集到物体表面的数据信息。
其工作原理为:
光栅发射器投射一系列光栅条纹到物体表面,经过物体表面调制发生变形,CCD从另外一侧观察变形条纹,得到物体的三维面形数据。
基于标记点拼接或者特征拼接,可以得到物体360度各个方位的数据。
定义:适合大中小物体的扫描,精度较高,扫描速度极快(单面可扫描400×300mm 面积,时间≤5秒),测量景深很大,一般为300-500mm,甚至更大。
铁牛科技:
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