三维扫描仪的简介

2021-07-30

三维扫描仪(3Dscanner)是一种科学仪器,用来探测和分析真实世界物体或环境的形状(几何结构)和外观数据(例如颜色、表面反射率等)。采集的数据通常用于三维重建计算,并在虚拟世界中建立真实物体的数字模型。这些模型的应用范围很广,包括工业设计,缺陷探测,反向工程,机器人指导,地形测量,医学信息,生物信息,刑事鉴定,文物数字化,电影制作,游戏制作材料等。三维扫描仪的制作不依赖于单一的技术,各种重建技术各有利弊,成本和价格也各有不同。没有完整的重建技术,一般仪器和方法仅限于物体的表面特征。例如,光学技术很难处理闪光(高反射率)、镜面或半透明表面,激光技术不适合于脆弱或易变质的表面,应用于工业品检测领域的技术发展。

软体名称:三维光学扫描系统。

三维扫描仪的作用

这个三维扫描器的用途是创建物体几何面的点云(pointcloud)。可用于插入和补强物体的表面形状。点云越密集,可以产生更精确的模型(这个过程称为三维重建)。若扫描器能够获得表面颜色,则可在重构表面进一步粘贴材料地图,即所谓材料打印。

三维扫描仪和照相机相比,扫描仪的视野范围都是圆锥形的,信息的采集受到一定的限制。二者的不同之处在于,相机获取的是颜色信息,而三维扫描仪则测量的是距离。由于测量结果中包含了深度信息,所以通常称为深度视频或距离视频。

由于三维扫描仪扫描范围有限,常常需要改变扫描仪与物体的相对位置,或将物体放置在电动转盘上,通过多次扫描将物体拼凑成一个完整的模型。几种片面模型集成的技术被称为视频匹配,或者称为alignment,包括多种3D-matching方法。