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德國Breuckmann stereoSCAN三維掃描儀

2019-06-26

  功能原理
  利用白光掃描儀或條紋投影系統對物體進行3D數據采集時,應按如下順序進行:在3D掃描儀、測量對象以及本例中自動化采集所需的旋轉臺或機器人的設置工作完成后,應對傳感器組件(照相機,投影儀)進行校正。
  隨后,進行執行對象的數字化測量。為此,需使用投影儀在測量對象上投射一系列條紋圖形(這里采用格雷碼和相移技術),讓每個對象顯示符合其輪廓特征的獨立條紋形狀。系統的照相機在預先設定的測量范圍內采集投射得到的條紋圖形,而每個投影會因對象甚至對象的測量范圍而不同。根據不同的應用類型,可能需要采用一臺或兩臺照相機。必要時還可增加一個與測量過程同步的旋轉臺或機器人,以便完全自動地實現3D數字化。
  每次順序測量步驟可在大約一秒鐘內完成,而整個測量過程的用時取決于測量對象的復雜程度,介于幾秒至幾分鐘不等。一旦被測對象完全數字化,測量過程隨即完成,也就是對象所有側面的每個圖像都已采集完成并被自動保存。在幾秒鐘內,計算機便可參考相應的對象幾何結構或借助數據采集之前貼到對象上的標記將獨立的采集內容對齊,從而計算出測量對象的3D數據。
  最初的結果是點云,隨后根據手頭測量任務(例如逆向工程、快速原型設計)的情況并借助相應的專用程序將點云轉換為稀疏的三角網絡,也稱為“網格”。在該處理步驟中,可對表面進行平滑處理,減小測量噪聲,并減少數據量,但不會降低整體數據質量。測量對象的準確三維復制模型是一個有不同格式的數據組,并可進一步用于任何其他類型的處理,例如采用CAD/CAM程序。
  白光掃描儀的測量范圍介于幾毫米至一米不等。不過,將以上所述方法與另一種測量方法(攝影測量法)配合使用后,便可顯著增加自由形態區域的采集面積并達到最高圖像細節。三維數字化的應用范圍很廣,小到噴油嘴大到數米高的建筑結構。
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