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结构光三维扫描仪简介及原理

时间:2013-07-28 16:58:09来源:必赢科技浏览次数:4656

    结构光三维扫描仪采用一种结合结构光技术、相位测量技术、计算机视觉技术的复合三维非接触式测量技术,称为“结构光三维扫描仪”。采用这种测量原理,使得对物体进行照相测量成为可能,所谓照相测量,就是类似于照相机对视野内的物体进行照相,不同的是照相机摄取的是物体的二维图象,而研制的测量仪获得的是物体的三维信息。
    结构光三维扫描仪简介
    三维扫描仪采用非接触式光学扫描,除覆盖接触式扫描的适用范围之外,可以用于对柔软、易碎物体的扫描以及难于接触或不允许接触扫描的场合。高速的扫描使得用户在很短时间内得到所需的数据,大大缩短了产品的开发周期,三维扫描仪广泛应用于逆向工程、人体测量、质量检测及控制、艺术品制作复原及保护等各种领域
    结构光三维扫描仪基本原理
    采用一种结合结构光技术、相位测量技术、计算机视觉技术的复合三维非接触式测量技术。所以又称之为“三维结构光扫描仪”。采用这种测量技术,使得对物体进行照相测量成为可能,所谓照相测量,就是类似于照相机对视野内的物体进行照相,不同的是照相机摄取的是物体的二维图像,而研制的测量仪获得的是物体的三维信息。与传统的三维扫描仪不同的是,该扫描仪能同时测量一个面。测量时光栅投影装置投影数幅特定编码的结构光到待测物体上,成一定夹角的两个摄像头同步采得相应图象,然后对图象进行解码和相位计算,并利用匹配技术、三角形测量原理,解算出两个摄像机公共视区内像素点的三维坐标。
    三维扫描技术能实现非接触测量,且具有速度快、精度高的优点。而且其测量结果能直接与多种软件接口,这使它在CAD、CAM、CIMS等技术应用日益普及的今天很受欢迎。在发达国家的制造业中,三维扫描仪作为一种快速的立体测量设备,因其测量速度快、精度高,非接触,使用方便等优点而得到越来越多的应用。三维扫描仪就是空间扫描仪,而我们熟悉的像复印机一样的扫描仪是平面扫描仪,或者叫二维扫描仪。
    三维扫描仪是对一个空间物体的表面实行扫描,一般只识别记录物体表面的形状而不管其表面的颜色图案等。建立一个三维立体坐标系,把对象物体表面各部分的点排列在这个坐标系里,输出或记录。
    严格讲这里的所谓“三维”是打折扣的,只是记录了曲面(物体外表面)坐标,而不是像医院里的核磁共振仪一样,记录的是一个实体内部的每一个点,所以叫2.5维似乎更贴切……
    PTS系列三维扫描系统特点
    必赢亚州手机网站PTS系列三维扫描系统采用世界领先的光栅式照相技术,在短时间内获取物体表面三维数据,广泛应用于模具设计、逆向工程、质量检测和控制、医学测量等领域,产品主要具有以下特点:
    1.扫描速度与精度的完美结合 
    单面扫描时间少于5秒;
    采用全自动拼接技术,拼接精度可达0.04mm/m。非接触式扫描采用非接触光栅式照相扫描技术,避免了因扫描头磨损而影响精度,具有很高的稳定性。适用于橡胶类、皮革类等表面易变形物体及人体扫描。
    2.操作简便
    操作界面简洁明了,初学者易上手,短时间内可熟练操作。
    3.采用安全的结构光光源
    PTS系列三维扫描仪采用安全的结构光光源,对人体无伤害。对环境要求不敏感,不需要在暗室中操作。
    4.全自动拼接
    运用标志点拼接技术,扫描过程中不用人为干预,对大型物体多次拍摄,对复杂物体多角度扫描,可得到完整、精确的三维点云数据。
    5.精细拼接
    采用独特的PTS系统,将扫描所得数据的公共部分中所有点进行最佳匹配运算,该算法拼合精度高 、运算速度快,使工件的整体误差控制在一定范围内,解决了拼接过程中可能会出现的分层问题。
    6.自动提取工件边界
    由普通非接触扫描仪采集的点云数据在工件边缘处都会产生圆角,使工程师在制图时很难准确地提取出工件的边界。
    PTS三维扫描仪具有独特的边界提取功能,在扫描过程中即可自动提取出工件边界,从而减少工程制图中繁琐的工作,提高工作效率。
    7.数据兼容性强
    扫描数据可输出成asc、ply、iges等格式,能够直接用于ImageWare、UG、Pro/E、CATIA、Geomagic、Polyworks等软件 。
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