三維掃描儀的工作原理

　　三維掃描儀的原理

　　拍照式三維掃描儀是一種高速高精度的三維掃描測(cè)量設(shè)備，應(yīng)用的是目前國(guó)際上最先進(jìn)的結(jié)構(gòu)光非接觸照相測(cè)量原理。采用一種結(jié)合結(jié)構(gòu)光技術(shù)、相位測(cè)量技術(shù)、計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的復(fù)合三維非接觸式測(cè)量技術(shù)。它采用的是白光光柵掃描，以非接觸三維掃描方式工作，全自動(dòng)拼接，具有高效率、高精度、高壽命、高解析度等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于復(fù)雜自由曲面逆向建模， 主要應(yīng)用于產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)（RD，比如快速成型、三維數(shù)字化、三維設(shè)計(jì)、三維立體掃描等）、逆向工程（RE，如逆向掃描、逆向設(shè)計(jì)）及三維檢測(cè)CAV），是產(chǎn)品開發(fā)、品質(zhì)檢測(cè)的必備工具。三維掃描儀在部分地區(qū)又稱為激光抄數(shù)機(jī)或者3D抄數(shù)機(jī)。

　　拍照式光學(xué)三維掃描儀，其結(jié)構(gòu)原理主要由光柵投影設(shè)備及兩個(gè)工業(yè)級(jí)的CCD Camera所構(gòu)成，由光柵投影在待測(cè)物上，并加以粗細(xì)變化及位移，配合CCD Camera將所擷取的數(shù)字影像透過計(jì)算機(jī)運(yùn)算處理，即可得知待測(cè)物的實(shí)際3D外型。

　　拍照式三維掃描儀采用非接觸白光技術(shù)， 避免對(duì)物體表面的接觸，可以測(cè)量各種材料的模型，測(cè)量過程中被測(cè)物體可以任意翻轉(zhuǎn)和移動(dòng)，對(duì)物件進(jìn)行多個(gè)視角的測(cè)量，系統(tǒng)進(jìn)行全自動(dòng)拼接， 輕松實(shí)現(xiàn)物體360高精度測(cè)量。并且能夠在獲取表面三維數(shù)據(jù)的同時(shí)，迅速的獲取紋理信息，得到逼真的物體外形，能快速的應(yīng)用于制造行業(yè)的掃描。

　　三維掃描儀的工作原理

　　現(xiàn)在主流的3D掃描儀就是激光式和光柵式的三維掃描技術(shù)，根據(jù)你的不同需求進(jìn)行選擇。一般掃描大的場(chǎng)景（例如一個(gè)大房間）就要用到飛行時(shí)間的激光掃描。如果要掃描一個(gè)牙齒、一個(gè)軸承，現(xiàn)在我們用的最多的就是光柵式的三維掃描方式，這種精度要高很多，可用于航天與醫(yī)療行業(yè)。

　　光學(xué)三維掃描系統(tǒng)是將光柵連續(xù)投射到物體表面，攝像頭同步采集圖像，然后對(duì)圖像進(jìn)行計(jì)算，并利用相位穩(wěn)步極線實(shí)現(xiàn)兩幅圖像上的三維空間坐標(biāo)（X、Y、Z），從而實(shí)現(xiàn)對(duì)物體表面三維輪廓的測(cè)量。大家如果看下面的設(shè)備，它比普通的三維掃描系統(tǒng)多了一個(gè)安裝有定焦鏡頭的單反相機(jī)，功能就是可以把要掃描部件的顏色紋理信息貼到三維模型上面，所以我們叫它真彩色三維掃描系統(tǒng)，當(dāng)然這又是3D掃描在文物與影視方面的一個(gè)應(yīng)用。

　　當(dāng)遇到很多復(fù)雜的測(cè)量應(yīng)用既需要面掃描數(shù)據(jù)，也需要個(gè)別特征點(diǎn)的測(cè)量數(shù)據(jù)，下面的工具就有可能派上用場(chǎng)，我們叫它為光學(xué)觸筆（3DProbe）能夠與三維掃描儀結(jié)合使用，點(diǎn)測(cè)量數(shù)據(jù)可以與工業(yè)級(jí)三維掃描儀數(shù)據(jù)自動(dòng)接合 。 該設(shè)備可對(duì)工件的孔位、邊界線、特征線等進(jìn)行快速靈活地測(cè)量，經(jīng)處理后得到CAD三維數(shù)據(jù)模型，可廣泛應(yīng)用于模具設(shè)計(jì)、逆向工程、實(shí)體測(cè)量、質(zhì)量檢測(cè)和控制等領(lǐng)域。