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三维光学测量仪
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三维扫描仪的工作原理

2021-08-12

随着信息通信技术的发展,人们在生活和工作中接触到越来越多的图形和图像。获取图像的方法包括使用各种摄像机、摄像机、扫描仪等,通常这些方法只能获得物体的平面图像,即物体的二维信息。在机器视觉、表面检测、物理轮廓、自动加工、产品质量控制、生物医学等许多领域,物体的三维信息是必不可少的。因此,如何快速获取物体的三维颜色信息,并将其转换为可直接由计算机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工具。


根据不同的传感方法,常用的三维扫描仪分为接触式和非接触式两种。接触式是利用探测器头直接接触物体表面,将探测器头反馈的光电信号转换为数字表面形状信息,从而实现以三坐标测量机为代表的物体表面形状的扫描测量。


接触式测量精度高,可靠性高;利用该测量软件,可以快速、准确地测量物体的基本几何形状,如面、圆、圆柱、圆锥、球等。其缺点是:计量成本高;这探头很容易磨损。测量速度慢;在检测某些内部部件时存在固有的局限性,需要对探头半径进行补偿以获得物体的真实形状,这可能会导致校正误差问题;接触探头在测量时,接触探头的受力会造成探头与被测部位之间的局部变形,影响测量值的实际读数;由于探头触发机构的惯性和时延,探头会超越,逼近速度会产生动态误差。


随着计算机机器视觉的兴起和发展,利用非接触光电方法快速测量曲面的三维形状已成为一种普遍趋势。这种非接触测量不仅避免了接触测量时需要补偿探头半径所带来的麻烦,而且可以实现对各种表面的高速三维扫描。


目前,非接触式三维扫描仪有很多。根据不同的传感方式,常用的传感方式有激光扫描测量、结构化光扫描测量和工业CT,分别代表了市场上主流的三维激光扫描仪、摄影式三维扫描仪和CT断层扫描


非接触式三维扫描仪不会因为接触而损坏物体表面。同时,与接触式相比,具有速度快、操作方便的特点。三维激光扫描仪可以达到5000-10000点/秒的速度,而照相三维扫描仪采用表面光,速度可以在几秒钟内达到数百万个测点。它的应用和实时扫描,具有良好的工业测试优势。

ATOS激光三维扫描仪

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