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三維激光掃描儀快速掃描方法

發布時間:2024-04-15 01:28:44

『壹』 三維掃描儀的測量方法分類

時差測距,或稱'飛時測距'的3D激光掃描儀是一種主動式的掃描儀,其使用激光光探測目標物。圖中的光達即是一款以時差測距為主要技術的激光測距儀。此激光測距儀確定儀器到目標物表面距離的方式,是測定儀器所發出的激光脈沖往返一趟的時間換算而得。即儀器發射一個激光光脈沖,激光光打到物體表面後反射,再由儀器內的探測器接收信號,並記錄時間。由於光速 為一已知條件,光信號往返一趟的時間即可換算為信號所行走的距離,此距離又為儀器到物體表面距離的兩倍,故若令 為光信號往返一趟的時間,則光信號行走的距離等於。顯而易見的,時差測距式的3D激光掃描儀,其量測精度受到我們能多准確地量測時間 ,因為大約 3.3 皮秒;微微秒)的時間,光信號就走了 1 公釐。
激光測距儀每發一個激光信號只能測量單一點到儀器的距離。因此,掃描儀若要掃描完整的視野(field of view),就必須使每個激光信號以不同的角度發射。而此款激光測距儀即可通過本身的水平旋轉或系統內部的旋轉鏡(rotating mirrors)達成此目的。旋轉鏡由於較輕便、可快速環轉掃描、且精度較高,是較廣泛應用的方式。典型時差測距式的激光掃描儀,每秒約可量測10,000到100,000個目標點。 三角測距3D激光掃描儀,也是屬於以激光光去偵測環境情的主動式掃描儀。相對於飛時測距法,三角測距法3D激光掃描儀發射一道激光到待測物上,並利用攝影機查找待測物上的激光光點。隨著待測物(距離三角測距3D激光掃描儀)距離的不同,激光光點在攝影機畫面中的位置亦有所不同。這項技術之所以被稱為三角型測距法,是因為激光光點、攝影機,與激光本身構成一個三角形。在這個三角形中,激光與攝影機的距離、及激光在三角形中的角度,是我們已知的條件。通過攝影機畫面中激光光點的位置,我們可以決定出攝影機位於三角形中的角度。這三項條件可以決定出一個三角形,並可計算出待測物的距離。在很多案例中,人們以一線形激光條紋取代單一激光光點,將激光條紋對待測物作掃描,大幅加速了整個測量的進程。
手持激光掃描儀通過上述的三角形測距法建構出3D圖形:通過手持式設備,對待測物發射出激光光點或線性激光光。 以兩個或兩個以上的偵測器(電耦組件 或 位置感測組件)測量待測物的表面到手持激光產品的距離,通常還需要藉助特定參考點-通常是具黏性、可反射的貼片-用來當作掃描儀在空間中定位及校準使用。這些掃描儀獲得的數據,會被導入電腦中,並由軟體轉換成3D模型。手持式激光掃描儀,通常還會綜合被動式掃描(可見光)獲得的數據(如待測物的結構、色彩分布),建構出更完整的待測物3D模型。 個別廠商為了不當競爭目的,有時把結構光的三種具體形式(激光點,激光線,結構光柵)的掃描儀區分為一、二、三代。造成許多用戶認識和選型上的誤導和歧義。這是故意而為的錯誤,是嚴重的不當競爭和非法行為。
結構光的三種具體形式(激光點,激光線,結構光柵),其發展的主要目的,是針對不同的用途和不同的精度等級及工作效率的需求,而開發的產品。其使用和目的均有各自得市場,但隨科技的發展,這幾種產品,在用途上均會有部分交集的地方。比如,目前,國外百萬左右的照相式掃描儀,也可以提供橄欖核級的細節精密測量。這就覆蓋激光點線掃描儀的一些市場。 再如,國外高精密的激光線掃描儀,目前測量精度可到0.01微米。國內現在激光線掃描儀,其精度也可以做到0.05微米。那麼,激光點掃描儀和激光線掃描儀相比,在精度上也沒有了明顯優勢。但,顯然,激光點,線掃描儀的市場與結構光柵掃描儀的市場,還是有明顯區別的。這個區別就是通常在精度上,相差10倍或更多。
我們在選型和區分上。重點看的就是實際精度。這個是第一指標。舉例:個別廠商,在銷售上誤導客戶,客戶需要測量皮紋,確買了一台照相式掃描儀。結果造成實際根本不能用。 掃描儀廠牌不同,型號不同。結構形式不同。其必然有其優勢和劣勢的地方。所以其測量精度等級各有不同。用戶選型時,除了看標注的精度參數之外,還要通過實測產品樣件,來獲得正確評價。並且一般需要把精度指標寫入合同中,以避免不法廠商的欺騙行為。

『貳』 手持式激光三維掃描儀有幾種掃描方式,有何區別

手持式激光三維掃描儀的掃描方式有3種,其區別是:
第一種三維掃描儀:點測量。適合做物體表面形位公差檢測用。
通過每一次的測量點反映物體表面特徵,優點是精度高,但速度慢,如果要做逆向工程,只能在測量高精密形位公差要求的物體上有優勢。
第二種三維掃描儀:線測量。適合掃描中小件物體,掃描景深小(一般只有5公分),精度較高,此代系統是發展比較成熟的,其新產品最高精度已經達到0.01微米。所以,精度上,其比肩點掃描。速度上已有極大地提高。在高精度工業設計領域,將有廣闊用途。
通過一段(一般為幾公分,激光線過長會發散)有效的激光線照射物體表面,再通過感測器得到物體表面數據信息。
第三種三維掃描儀:面測量。 用於3D檢測; 鈑金檢測和公差分析;檢具檢測;CAD比對;大型金屬構架測。
通過一組(一面光)光柵的位移,再同時經過感測器而採集到物體表面的數據信息。

『叄』 涓夌淮嬋鍏夋壂鎻忎華鐨勭煡璇嗘湁鍝浜涳紵

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『肆』 璇烽棶涓夌淮嬋鍏夋壂鎻忎華鐨勫伐浣滃師鐞嗘槸浠涔璇風敤閫氫織鐨勮瘽璇鍋氫竴涓嬭В閲,璋㈣阿浜

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