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三维扫描仪的三维扫描仪分类与功能

网站编辑:365bet开户网站-365bet官网在线-365bet体育客户端 │ 发表时间:2020-01-24 02:01:30 

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  大体分为接触式三维扫描仪 和非接触式三维扫描仪 。其中非接触式三维扫描仪又分为光栅三维扫描仪(也称拍照式三维描仪)和激光扫描仪。而光栅三维扫描又有白光扫描或蓝光扫描等,激光扫描仪又有点激光、线激光、面激光的区别。 1:三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,亦即所谓的材质映射(texture mapping)。

  2: 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。

  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。拍照式三维扫描仪采用的是白光光栅扫描,以非接触三维扫描方式工作,全自动拼接,具有高效率、高精度、高寿命、高解析度等优点,特别适用于复杂自由曲面逆向建模, 主要应用于产品研发设计(RD,比如快速成型、三维数字化、三维设计、三维立体扫描等)、逆向工程(RE,如逆向扫描、逆向设计)及三维检测CAV),是产品开发、品质检测的必备工具。三维扫描仪在部分地区又称为激光抄数机或者3D抄数机。

  拍照式光学三维扫描仪,其结构原理主要由光栅投影设备及两个工业级的CCD Camera所构成,由光栅投影在待测物上,并加以粗细变化及位移,配合CCD Camera将所撷取的数字影像透过计算机运算处理,即可得知待测物的实际3D外型。

  拍照式三维扫描仪采用非接触白光技术,避免对物体表面的接触,可以测量各种材料的模型,测量过程中被测物体可以任意翻转和移动,对物件进行多个视角的测量,系统进行全自动拼接,轻松实现物体360高精度测量。并且能够在获取表面三维数据的同时,迅速的获取纹理信息,得到逼真的物体外形,能快速的应用于制造行业的扫描。

  1)扫描速度极快,数秒内可得到100多万点

  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)

  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。

  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

  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,只能在测量高精密形位公差要求的物体上有优势。

  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),精度较高,此代系统是发展比较成熟的,其新产品最高精度已经达到0.01微米。所以,精度上,其比肩点扫描。速度上已有极大地提高。在高精度工业设计领域,将有广阔用途。

  第三种三维扫描仪:面扫描代表系统:拍照式三维扫描仪,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。

  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。

  3)对于不能使用三维CAD数据的部件,建立数据。

  5)使用由RP创建的真实模型,建立和完善产品设计。

  1)生产线质量控制和曲面零件的形状检测 ,(精度需求低于0.05mm)

  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。

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