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拍照式結(jié)構(gòu)光三維掃描儀是一種高速高精度的三維掃描測量設(shè)備,采用的是目前國際上最先進(jìn)的結(jié)構(gòu)光非接觸照相測量原理。結(jié)構(gòu)光三維掃描儀的基本原理是:采用一種結(jié)合結(jié)構(gòu)光技術(shù)、相位測量技術(shù)、計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的復(fù)合三維非接觸式測量技術(shù)。采用這種測量原理,使得對物體進(jìn)行照相測量成為可能,所謂照相測量,就是類似于照相機(jī)對視野內(nèi)的物體進(jìn)行照相,不同的是照相機(jī)攝取的是物體的二維圖象,而研制的測量儀獲得的是物體的三維信息。與傳統(tǒng)的三維掃描儀不同的是,該掃描儀能同時(shí)測量一個(gè)面。測量時(shí)光柵投影裝置投影數(shù)幅特定編碼的結(jié)構(gòu)光到待測物體上,成一定夾角的兩個(gè)攝像頭同步采得相應(yīng)圖象,然后對圖象進(jìn)行解碼和相位計(jì)算,并利用匹配技術(shù)、三角形測量原理,解算出兩個(gè)攝像機(jī)公共視區(qū)內(nèi)像素點(diǎn)的三維坐標(biāo)。

拍照式三維掃描儀可隨意搬至工件位置做現(xiàn)場測量,并可調(diào)節(jié)成任意角度作全方位測量,對大型工件可分塊測量,測量數(shù)據(jù)可實(shí)時(shí)自動拼合,非常適合各種大小和形狀物體(如汽車,摩托車外殼及內(nèi)飾,家電,雕塑等)的測量。

2、一次得到一個(gè)面,測量點(diǎn)分布非常規(guī)則。

3、精度高,可達(dá)0.03mm

4、單次測量范圍大(激光掃描儀一般只能掃描50mm寬的狹窄范圍)

5、便攜,可搬到現(xiàn)場進(jìn)行測量。

6、可對無法放到工作臺上的較重、大型工件(如模具、浮雕等)進(jìn)行測量。

7、大型物體分塊測量、自動拼合。

8、大景深(激光掃描儀的掃描深度一般只有100多毫米,而結(jié)構(gòu)光掃描儀的掃描深度可達(dá)300~500mm

結(jié)構(gòu)光三維掃描儀的典型應(yīng)用

可用于包含下列應(yīng)用的廣泛領(lǐng)域:

逆向工程(RE)/快速成型(RP)

1、掃描實(shí)物,建立CAD數(shù)據(jù);或是掃描模型,建立用于檢測部件表面的三維數(shù)據(jù)。

2、對于不能使用三維CAD數(shù)據(jù)的部件,建立數(shù)據(jù)。

3、競爭對手產(chǎn)品與自己產(chǎn)品的確認(rèn)與比較,創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫。

4、使用由RP創(chuàng)建的真實(shí)模型,建立和完善產(chǎn)品設(shè)計(jì)。

5、有限元分析的數(shù)據(jù)捕捉。

檢測(CAT)/CAE

1、生產(chǎn)線質(zhì)量控制和產(chǎn)品元件的形狀檢測

例如:金屬鑄件鍛造,加工沖模和澆鑄,塑料部件(壓塑模,滾塑模,注塑模),鋼板沖壓,木制品,復(fù)合及泡沫產(chǎn)品。

其他應(yīng)用

1、文物的錄入和電子展示

2、牙齒及畸齒矯正

3、整容及上頜面手術(shù)

三維掃描儀從仿樣、設(shè)計(jì)、加工全過程數(shù)字化,這一全新的制作方式,傳統(tǒng)手工雕刻無法可比.

代表系統(tǒng)有:三坐標(biāo)測量儀;點(diǎn)激光測量儀;關(guān)節(jié)臂掃描儀(精度不高)通過每一次的測量點(diǎn)反映物體表面特征,優(yōu)點(diǎn)是精度高,但速度慢,如果要做逆向工程,只能在測量較規(guī)則物體上有優(yōu)勢。

定義:適合做物體表面誤差檢測用。

線測量

代表系統(tǒng)有:三維臺式激光掃描儀,三維手持式激光掃描儀,關(guān)節(jié)臂+激光掃描頭。通過一段(一般為幾公分,激光線過長會發(fā)散)有效的激光線照射物體表面,再通過傳感器得到物體表面數(shù)據(jù)信息。

定義:適合掃描中小件物體,掃描景深小(一般只有5公分),精度較低,此代系統(tǒng)是發(fā)展比較成熟的,受產(chǎn)品原理影響目前已經(jīng)是過渡性產(chǎn)品。

面掃描

代表系統(tǒng):拍照式三維掃描儀(結(jié)構(gòu)光、光柵式抄數(shù)機(jī)),三維攝影測量系統(tǒng)等。通過一組(一面光)光柵的位移,再同時(shí)經(jīng)過傳感器而采集到物體表面的數(shù)據(jù)信息。

定義:適合大中小物體的掃描,精度較高,掃描速度極快(單面可掃描400×300mm 面積,時(shí)間≤5秒),測量景深很大,一般為300-500mm,甚至更大。