3d掃描儀的原理及應(yīng)用

本文中，小編將對(duì)3D掃描儀予以介紹，如果你想對(duì)它的詳細(xì)情況有所認(rèn)識(shí)，或者想要增進(jìn)對(duì)它的了解程度，不妨請(qǐng)看以下內(nèi)容哦。

一、3D掃描儀

3D掃描儀(3D Scanner)是一種先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備，用于捕捉物體的三維幾何形狀和表面紋理，并將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字模型。無論是在制造業(yè)、建筑業(yè)、醫(yī)療保健、文化遺產(chǎn)保護(hù)還是虛擬現(xiàn)實(shí)等領(lǐng)域，3D掃描儀都具有廣泛的應(yīng)用，為各行各業(yè)提供了許多創(chuàng)新和解決方案。

三維掃描儀的用途是創(chuàng)建物體幾何表面的(point cloud)，這些點(diǎn)可用來插補(bǔ)成物體的表面形狀，越密集的點(diǎn)云可以創(chuàng)建更精確的模型(這個(gè)過程稱)。若掃描儀能夠取得表面顏色，則可進(jìn)一步在重建的表面上粘貼，亦即所謂的(texture mapping)。

三維掃描儀可模擬為照相機(jī)，它們的視線范圍都體現(xiàn)圓錐狀，信息的搜集皆限定在一定的范圍內(nèi)。兩者不同之處在于相機(jī)所抓取的是顏色信息，而三維掃描儀測(cè)量的是距離。由于測(cè)得的結(jié)果含有深度信息，因此常稱之。

由于三維掃描儀的掃描范圍有限，因此常需要變換掃描儀與物體的相對(duì)位置或?qū)⑽矬w放置于電動(dòng)轉(zhuǎn)盤(turnable table)上，經(jīng)過多次的掃描以拼湊物體的完整模型。將多個(gè)片面模型集成的技術(shù)稱做圖像配準(zhǔn)(image registration)或?qū)R(alignment)，其中涉及多種三維比對(duì)(3D-matching)方法。

二、3D掃描儀的原理

3D掃描儀是一種將現(xiàn)實(shí)世界中的物體轉(zhuǎn)化為數(shù)字模型的設(shè)備。它使用多種不同的原理和技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的快速、精確的三維掃描。

1、結(jié)構(gòu)光原理

結(jié)構(gòu)光原理是3D掃描儀中最常見的工作原理之一。它通過將物體表面投影光柵或者條紋圖案，并使用相機(jī)記錄下物體表面的形態(tài)變化來獲取三維信息。常見的結(jié)構(gòu)光3D掃描儀包括激光三角法和時(shí)間編碼光柵(TOF)掃描儀。

2、相位測(cè)量原理

相位測(cè)量原理是另一種常見的3D掃描儀原理。該原理利用相機(jī)觀察物體上的紋理或標(biāo)記，并測(cè)量出物體表面的相位變化來計(jì)算出三維信息。這種方法適用于需要高精度的測(cè)量，例如工業(yè)檢測(cè)和制造領(lǐng)域

3、光斑投影原理

光斑投影原理是基于衍射效應(yīng)的3D掃描儀原理。它使用空間光調(diào)制器(SLM)或者光照片刻蝕技術(shù)將光斑投影到物體表面，并通過相機(jī)記錄下物體表面的光強(qiáng)度變化來實(shí)現(xiàn)三維測(cè)量。

三、3D掃描儀的應(yīng)用

3D掃描儀是集光、機(jī)、電和計(jì)算機(jī)技術(shù)于一體的高新技術(shù)，是對(duì)物體空間外形和結(jié)構(gòu)及色彩進(jìn)行掃描，以獲得物體表面的空間坐標(biāo)。它的重要意義在于能夠?qū)?shí)物的立體信息轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)能直接處理的數(shù)據(jù)，與3D打印機(jī)技術(shù)相結(jié)合，可以將數(shù)據(jù)真實(shí)化，為科學(xué)研究、數(shù)據(jù)分析，以及我們的生活帶來便利。

1、逆向工程

通過三維掃描，獲得物體的空間外形和結(jié)構(gòu)，得到產(chǎn)品的數(shù)據(jù)后，用專業(yè)的逆向工程軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，修正誤差得到物體的精確尺寸，以此為基礎(chǔ)進(jìn)行產(chǎn)品的三維建模。

2、精工零件

工廠制作出樣件或者產(chǎn)品之后，客戶需要知道樣件和產(chǎn)品的尺寸精度是否符合要求，通過3D掃描，可以精確標(biāo)定產(chǎn)品的尺寸，據(jù)此來判斷產(chǎn)品的尺寸誤差是否符合要求。

3、藝術(shù)雕塑

雕塑家手工制作出泥塑，諾研科技3D掃描泥塑，得到3D模型數(shù)據(jù)。然后3D打印出雕塑的小樣，雕塑家根據(jù)小樣，在3D模型上做迭代修改，直到滿意為止，極大提高效率。

4、文物保護(hù)

文物修復(fù)，通過掃描殘缺的文物，逆向建模出缺損的部分，3D打印缺損部分，修復(fù)文物。文物保護(hù)，3D掃描建模文物的數(shù)字模型，保存在數(shù)字圖書館中，可以永世保存。

5、零件檢測(cè)和對(duì)比

通過對(duì)比3D掃描得到的數(shù)據(jù)與原始設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，從而得到產(chǎn)品的精度檢測(cè)結(jié)果，特別對(duì)于曲面和復(fù)雜結(jié)構(gòu)有很好效果

以上就是小編這次想要和大家分享的有關(guān)3D掃描儀的內(nèi)容，希望大家對(duì)本次分享的內(nèi)容已經(jīng)具有一定的了解。如果您想要看不同類別的文章，可以在網(wǎng)頁頂部選擇相應(yīng)的頻道哦。