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从专业全面的角度来看,三维扫描仪的分类有以下几种
点击次数:516 发布时间:2021-01-12
  由于现代制造工艺和产品设计水平的不断提高,产品的复杂和精密程度使得人工测量变得越来越困难,尤其对于一些结构复杂、特征较多的零部件而言,要通过人工测量获得完整的产品数据几乎不可能。
 
  近年来,三维扫描仪因其精度高、速度快、操作简单、携带方便等诸多优势,得到了广大用户的青睐,已广泛应用到各个领域的测量工作中。
 
  三维扫描仪的分类如下:
  接触式测量:
  这是目前应用较广的自由曲面三维模型数字化方法之一,典型代表就是三坐标测量机。接触式三维扫描适用性强、精度高;不受物体光照和颜色的限制;适用于没有复杂型腔、外形尺寸较为简单的实体的测量;由于采用接触式测量,可能损伤探头和被测物表面,也不能对软质的物体进行测量,应用范围受到限制;受环境温湿度影响;同时扫描速度受到机械运动的限制,测量速度慢、效率低;无法实现全自动测量;接触测头的扫描路径不可能遍历被测曲面的所有点,它获取的只是关键特征点,因而,它的测量结果往往不能反映整个零件的形状。在行业中的应用具有很大的限制。
  当下由于现代计算机技术和光电技术的发展,基于光学原理、以计算机图像处理的三维自由曲面非接触式测量设备逐渐成为主流,非接触测量方式具有无损伤、高精度、高速度以及易于在计算机控制下实行自动化测量等一系列特点,已经成为现代三维面形测量的重要途径及发展方向,其中三维激光扫描仪和三维照相式扫描仪占据了及其重要的位置。
 
  三维激光扫描仪:
  三维激光扫描仪按照扫描成像方式的不同,激光扫描仪可分为一维(单点)扫描仪、二维(线列)扫描仪和三维(面列)扫描仪。而按照不同工作原理来分类,可分为脉冲测距法(亦称时间差测量法)和三角测量法。
  脉冲测距法:激光扫描仪由激光发射体向物体在时间 t1发送一束激光,由于物体表面可以反射激光,所以扫描仪的接收器会在时间 t2接收到反射激光。由光速 c,时间 t1,t2算出扫描仪与物体之间的距离d=(t2-t1)c/2。
  显而易见的,脉冲测距式3D激光扫描仪,其测量精度受到扫描仪系统准确地量测时间的限制。当用该方式测量近距离物体的时候,由于时间太短,就会产生很大误差。所以该方法比较适合测量远距离物体,如地形扫描,但是不适合于近景扫描。
  三角测距法:用一束激光以某一角度聚焦在被测物体表面,然后从另一角度对物体表面上的激光光斑进行成像,物体表面激光照射点的位置高度不同,所接受散射或反射光线的角度也不同,用 CCD光电探测器测出光斑像的位置,就可以计算出主光线的角度θ 。然后结合己知激光光源与 CCD 之间的基线长度 d,经由三角形几何关系推求扫描仪与物体之间的距L≈dtanθ。
 
 
  手持激光扫描仪通过上述的三角形测距法建构出3D图形:通过手持式设备,对待测物发射出激光光点或线性激光。以两个或两个以上的侦测器测量待测物的表面到手持激光产品的距离,通常还需要借助特定参考点-通常是具黏性、可反射的贴片-用来当作扫描仪在空间中定位及校准使用。这些扫描仪获得的数据,会被导入电脑中,并由软件转换成3D模型。
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