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?3D掃描測量儀是一種怎樣的科學儀器呢

閱讀:1424      發布時間:2024-9-26
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  ‌3D掃描測量儀是一種科學儀器,用于檢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)。‌它通過搜集數據,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。這些模型具有廣泛的應用,包括但不限于工業設計、瑕疵檢測、逆向工程、機器人導引、地貌測量、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。3D掃描測量儀的制作并不依賴于單一技術,而是利用了多種重建技術,每種技術都有其優缺點,成本與售價也有所不同。目前并沒有一種通用的重建技術,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,而激光技術不適用于脆弱或易變質的表面。
 
  3D掃描測量儀的應用領域廣泛,無論是在制造業、建筑業還是虛擬現實等領域,3D掃描儀都提供了許多解決方案。由于三維掃描儀具有測量速度快、精度高、非接觸且使用方便等優點,它作為一種快速的立體測量設備得到了越來越多的應用。通過三維掃描儀對手板、樣品、模型進行掃描,可以得到其立體尺寸數據,這些數據能直接與CAD/CAM軟件接口,在CAD系統中對數據進行調整、修補后再送到加工中心或快速成型設備上制造,可以大地縮短產品制造周期。此外,手持式3D三維掃描儀利用光柵發射的激光掃描獲取物體表面三維點云數據,是一種非接觸式三維攝影測量系統‌。
 
  工作原理:
 
  1.激光掃描:通過發射激光束到物體表面,并接收反射回來的激光,測量激光發射和接收之間的時間差或角度變化,以確定物體表面點到掃描儀的距離。
 
  2.結構光技術:向物體投射特定的光模式(如條紋、點或網格),然后使用相機捕獲這些光模式在物體表面上的變形,通過對變形光模式的分析,計算出物體表面的三維信息.
 
  3.相位測量技術:通過向物體表面投射正弦波形的光,并檢測反射光的相位變化來確定物體表面的三維形狀。
 
  4.立體視覺技術:使用兩個相機從稍微不同的角度同時拍攝物體,通過分析兩個相機捕獲的圖像之間的差異(即視差),計算出物體表面點的三維坐標。

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