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激光三維掃描儀

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激光三維掃描儀(Laser 3D Scanner)是一種科學儀器,用來偵測並分析現實世界中物體或環境的形狀(幾何構造)與外觀數據(如顏色、表面反照率等性質)。
中文名
激光三維掃描儀
外文名
Laser 3D Scanner
科    目
科學儀器
作    用
通過激光束測量物體表面,實現高精度的三維數據採集和建模。

目錄

  1. 1 簡介
  2. 功能
  3. 應用
  4. 優點

激光三維掃描儀簡介

激光三維掃描儀利用搜集到的數據用來進行三維重建計算,在虛擬世界中創建實際物體的數字模型。這些模型具有相當廣泛的用途,舉凡工業設計、瑕疵檢測、逆向工程、機器人導引、地貌測量、醫學信息、生物信息、刑事鑑定、數字文物典藏、電影製片、遊戲創作素材等等都可見其應用。三維掃描儀的製作並非仰賴單一技術,各種不同的重建技術都有其優缺點,成本與售價也有高低之分。並無一體通用之重建技術,儀器與方法往往受限於物體的表面特性。例如光學技術不易處理閃亮(高反照率)、鏡面或半透明的表面,而激光技術不適用於脆弱或易變質的表面。

激光三維掃描儀功能

三維掃描儀主要的的用途是創建物體幾何表面的點雲(pointcloud),這些點可用來插補成物體的表面形狀,越密集的點雲可以創建更精確的模型(這個過程稱作三維重建)。若掃描儀能夠取得表面顏色,則可進一步在重建的表面上粘貼材質貼圖,亦即所謂的材質印射(texturemapping)。

激光三維掃描儀應用

—檢測:激光三維掃描儀是分析和報告幾何尺寸與公差(GD&T)的一種檢測設備。直接生成的stl文件,易於導入檢測軟件加以快速編輯和後續處理。適用於任何環境,可掃描任何尺寸的物體,生成檢測和比色分析報告以及進行:
激光三維掃描儀進行非接觸式掃描 激光三維掃描儀進行非接觸式掃描
一非接觸式檢測
一首件檢測
一供應商檢測
一部件一CAD對比檢測
一3D模型對比原部件/生產工具的符合性評估
一製造部件對比原部件的符合性評估
一逆向工程與造型、設計和分析:
便於表面重構、A級表面處理、3D建模、機械設計、油泥模型數字化、工具與夾具開發、維護、維修與大修(MR0)以及有限元分析(FEA).
一汽車研發設計階段需要大量採用數字化三維技術,從造型設計、逆向設計、油泥模型三維建模到整車機械架構佈置設計、車身造型數據生成、樣車試驗等,各項性能試驗效率都可以得到大幅度提升。在生產製造階段,衝壓模具的質量檢測、總裝過程中的虛擬裝配、質量管理等,都需要靠激光三維掃描技術提效。 [1] 
一其他應用:包括3D掃描現有物體、3D存檔、醫療應用、複雜形狀獲取、測量存檔、破壞評估、數字模型和實體模型、包裝設計及快速成型等。

激光三維掃描儀優點

一高分辨率:檢測每個細節並提供極高的分辨搴。
一高精度:提供高精度測量,生成精密的3D物體圖像。
一真正自動多分辨率:新型批量三角化處理裝置(DecimateTrianglesslider)可在需要時保持更高分辨率,同時在平面上保持更大三角形網格,從而生成更小的STL文件格式。
一雙掃描模式:用户可使用安裝在設備頂部的按鈕在正常和高分辨率掃描模式之間切換。正常分辨率對於大型部件和動態掃描十分有用,而高分辨率專用於要求嚴格的複雜表面。
一自定位:不需要額外跟蹤或定位設備,創新的定位目標點技術可以使用户根據其需要以任何方式、角度移動被測物體。
激光三維掃描儀
一首台真正便攜式設備:可裝入一隻手提箱,攜帶到作業現場或者轉移於工廠之間。
一價格實惠:極具競爭力,不需要連接CMM掃描臂或其他外部跟蹤裝置,且成本維護費用極低。
一手持式設備:設備的外形和重量分佈完全滿足長期使用,不會導致出現肌肉和骨骼痠痛。
一功能強大,使用界面友好:即使在狹小的空聞內使用都應用自如,可掃描任何尺寸、形狀及顏色的物體。只需極短的培訓學習時間即可上手。
參考資料
  • 1.    黃平.思看科技:做萬物數字化的鏈接者:科學之友,2023:32-33