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3D扫描仪的分类


3D扫描仪分类为接触式(contact)与非接触式(non-contact)两种,后者又可分为拍照式3D扫描仪(白光)与手持式3D扫描仪(激光),这些分类下又细分出众多不同的技术方法。

用可见光影像达成重建的方法,又称做基于机器视觉(vision-based)的方式,是今日机器视觉研究主流之一。

非接触式3D扫描仪(拍照式3D扫描仪与手持式3D扫描仪)对不同外形轮廓的工业部件,包括冲压件、加工件、模具、成型件、铸件以及注塑件,瞬间扫描并将其转换为3D数据。数据模型可以精确的在电脑屏幕上重现。使用选配应用软件,通过对比这个扫描数据和三维CAD设计数据,你就可以快速获得软件自动导出的检测报告,包括全局误差、界面误差、壁厚分配以及GD&T(几何尺寸及公差)。这使得制造工序中的工作速度以及产品质量大大提高。

接触式扫描:接触式3D扫描仪透过实际触碰物体表面的方式计算深度,如座标测量机(CMM, Coordinate Measuring Machine)即典型的接触式三维扫描仪。此方法相当精确,常被用于工程制造产业,然而因其在扫描过程中必须接触物体,待测物有遭到探针破坏损毁之可能,因此不适用于高价值物件如古文物、遗迹等的重建作业。此外,相较于其他方法接触式扫描需要较长的时间,现今最快的座标测量机每秒能完成数百次测量,而光学技术如雷射扫描仪运作频率则高达每秒一万至五百万次。

非接触拍照式3D扫描:利用照相式原理,进行非接触式3D拍照式扫描,得到物体表面三维数据。而且适应了柔软、易变形物体的测量要求,扫描范围:扫描范围可调,适用不同大小产品,·大景深:不但满足一般物体扫描,同时适合景深较大物体3D扫描点云噪声处理:噪音点自动修剪、剔除,对环境要求宽泛:正常环境光对该扫描系统没有多大影响,在正常办公环境光线下都能获得高质量的三维数据,·软件高度智能化设计:全局误差精确配准控制模块,重合点云自动删除融合成光顺的单层点云。

非接触手持式3D扫描:一般3D手持扫描仪系列使用传统的圆点标记来实现视觉定位。由于视觉定位需要的是一个“理想点” —— 即没有大小,因此实际使用的是圆点的圆心,圆心的坐标通过提取圆点边界来拟合。然而,由于透视投影和镜头畸变的存在,导致图像中的圆点边界即不是圆,也不是椭圆,而是一个不规则的自由形体,因此拟合圆心与真实圆心之间必定存在偏差。与其他手持式3D扫描仪不同的是,我们舍弃了传统的圆点标记,使用一种新的不会导致偏差的视觉标记 —— 角点标记。角点标记的角点类似黑白棋盘格的交叉点,它满足“理想点”的要求 —— 即没有大小。在提取的时候,我们直接得到角点的坐标,而不是通过拟合来得到它,因此和真实角点之间不会存在偏差。这不仅提高了定位精度,也保证了后续摄影测量的精度和可靠性。

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