三维扫描仪的原理与应用

2021-05-07

三维扫描仪的原理与应用

三维扫描仪如何工作?

  随着信息技术和通信技术的发展,人们在工作和生活中接触到越来越多的图形图像。目标的平面图像即目标的二维信息是由多种摄像机、摄像机、扫描仪等获取的,从而实现目标的成像。在机械视觉、表面形貌检测、实体仿形、自动加工、产品质量控制、生物医学等领域都需要对象的三维信息。怎样才能迅速得到物体的立体色彩信息,并转化为可由计算机直接处理的三维数字模型?三维扫描仪是实现三维信息数字化的有效手段。

  随着计算机视觉作为一门新兴学科的兴起和发展,利用非接触光电技术实现物体表面三维形貌的快速测量已经成为一个新的发展方向。这种非接触式测量方法既可以避免接触式测量中测头半径补偿的麻烦,又可以实现多种曲面的高速三维扫描。

这种测量方法具有测量精度高、可靠性强的特点,并与测量软件相结合,可以快速准确地测量对角物、柱体、锥体、球体等基本几何体。其缺点是:测量成本高,探头磨损严重。测量速度较慢;探测某些内部元件有其固有的局限性,因此为了得到目标的真实形状,必须对探针半径进行补偿,以达到修正误差的目的;在测量过程中,探针接触探针时所受的作用力会引起探针端部与被测目标之间的局部变形,从而影响测量值的实际读数;动态误差是由于探针触发机构的惯性和时间的延迟而产生的。

 利用三维扫描仪,由于它的接触性,不会对物体表面造成损伤,同时与接触式扫描仪相比,具有速度快、操作简单等特点,三维扫描仪的速度达到5000-10000点/秒,应用于实时扫描,在工业检测方面有很大的优势。

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