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德国Breuckmann stereoSCAN三维扫描仪

2019-06-26

  功能原理
  利用白光扫描仪或条纹投影系统对物体进行3D数据采集时,应按如下顺序进行:在3D扫描仪、测量对象以及本例中自动化采集所需的旋转台或机器人的设置工作完成后,应对传感器组件(照相机,投影仪)进行校正。
  随后,进行执行对象的数字化测量。为此,需使用投影仪在测量对象上投射一系列条纹图形(这里采用格雷码和相移技术),让每个对象显示符合其轮廓特征的独立条纹形状。系统的照相机在预先设定的测量范围内采集投射得到的条纹图形,而每个投影会因对象甚至对象的测量范围而不同。根据不同的应用类型,可能需要采用一台或两台照相机。必要时还可增加一个与测量过程同步的旋转台或机器人,以便完全自动地实现3D数字化。
  每次顺序测量步骤可在大约一秒钟内完成,而整个测量过程的用时取决于测量对象的复杂程度,介于几秒至几分钟不等。一旦被测对象完全数字化,测量过程随即完成,也就是对象所有侧面的每个图像都已采集完成并被自动保存。在几秒钟内,计算机便可参考相应的对象几何结构或借助数据采集之前贴到对象上的标记将独立的采集内容对齐,从而计算出测量对象的3D数据。
  最初的结果是点云,随后根据手头测量任务(例如逆向工程、快速原型设计)的情况并借助相应的专用程序将点云转换为稀疏的三角网络,也称为“网格”。在该处理步骤中,可对表面进行平滑处理,减小测量噪声,并减少数据量,但不会降低整体数据质量。测量对象的准确三维复制模型是一个有不同格式的数据组,并可进一步用于任何其他类型的处理,例如采用CAD/CAM程序。
  白光扫描仪的测量范围介于几毫米至一米不等。不过,将以上所述方法与另一种测量方法(摄影测量法)配合使用后,便可显著增加自由形态区域的采集面积并达到最高图像细节。三维数字化的应用范围很广,小到喷油嘴大到数米高的建筑结构。