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3d掃描器原理及相關介紹

2020-10-26 01:56:47

  提到3d電影相信大家都很清楚,更準確一點就是情侶們都很喜歡逛逛街,吃吃飯,看看3d電影,電影是看多了,知道它有多麼的強大,視覺多麼的好,但是你們知道它其中的原理所在?身為 現代 人你不知道是會被淘汰的,現在多東西都是用3d的原理呢,3d電影也看了,那3d掃描呢,你也知道多少?3d掃描你見過還是碰過還是真真切切的用過?  

  三維掃描器(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)與外觀資料(如顏色、表面反照率等性質)。 蒐集到的資料常被用來進行三維重建計算,在虛擬世界中建立實際物體的數位模型。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、醫學資訊、生物資訊、刑事鑑定、數位文物典藏、電影製片、遊戲創作素材等等都可見其應用。三維掃描器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。目前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,而鐳射技術不適用於脆弱或易變質的表面。  

  三維掃描器分類與功能編輯

  大體分為接觸式三維掃描器 和非接觸式三維掃描器 。其中非接觸式三維掃描器又分為光柵三維掃描器(也稱拍照式三維描儀)和鐳射掃描器。而光柵三維掃描又有白光掃描或藍光掃描等,鐳射掃描器又有點鐳射、線鐳射、面鐳射的區別。

  三維掃描器功能:

  1:三維掃描器的用途是建立物體幾何表面的 點雲(point cloud),這些點可用來插補成物體的表面形狀,越密集的點雲可以建立更精確的模型(這個過程稱做三維重建)。若掃描器能夠取得表面顏色,則可進一步在重建的表面上貼上材質貼圖,亦即所謂的材質印射(texture mapping)。

  2: 三維掃描器可模擬為照相機,它們的視線範圍都體現圓錐狀,資訊的蒐集皆限定在一定的範圍內。兩者不同之處在於相機所抓取的是顏色資訊,而三維掃描器測量的是距離。  

  拍照式三維掃描器

  拍照式三維掃描器掃描原理類似於照相機拍攝照片而得名,是為滿足工業設計行業應用需求而研發的產品,它集高速掃描與高精度優勢,可按需求自由調整測量範圍,從小型零件掃描到車身整體測量均能完美勝任,具備極高的效能價格比。目前已廣泛應用於工業設計行業中,真正為客戶實現 "一機在手,設計無憂"!拍照式結構光三維掃描器是一種高速高精度的三維掃描測量裝置,採用的是目前國際上最先進的結構光非接觸照相測量原理。結構光三維掃描器的基本原理是:採用一種結合結構光技術、相位測量技術、計算機視覺技術的複合三維非接觸式測量技術。採用這種測量原理,使得對物體進行照相測量成為可能,所謂照相測量,就是類似於照相機對視野內的物體進行照相,不同的是照相機攝取的是物體的二維圖象,而研製的測量儀獲得的是物體的三維資訊。與傳統的三維掃描器不同的是,該掃描器能同時測量一個面。測量時光柵投影裝置投影數幅特定編碼的結構光到待測物體上,成一定夾角的兩個攝像頭同步採得相應圖象,然後對圖象進行解碼和相位計算,並利用匹配技術、三角形測量原理,解算出兩個攝像機公共視區內畫素點的三維座標。拍照式三維掃描器可隨意搬至工件位置做現場測量,並可調節成任意角度作全方位測量,對大型工件可分塊測量,測量資料可實時自動拼合,非常適合各種大小和形狀物體(如汽車、摩托車外殼及內飾、 家電 、雕塑等)的測量。

  拍照式光學三維掃描器,其結構原理主要由光柵投影裝置及兩個工業級的CCD Camera所構成,由光柵投影在待測物上,並加以粗細變化及位移,配合CCD Camera將所擷取的數位影像透過計算機運算處理,即可得知待測物的實際3D外型。  

  拍照式三維掃描器採用非接觸白光技術,避免對物體表面的接觸,可以測量各種材料的模型,測量過程中被測物體可以任意翻轉和移動,對物件進行多個視角的測量,系統進行全自動拼接,輕鬆實現物體360高精度測量。並且能夠在獲取表面三維資料的同時,迅速的獲取紋理資訊,得到逼真的物體外形,能快速的應用於製造行業的掃描。

  話是說那麼多了,現在你總算對3d掃描有點理解了吧,3d掃描應用很廣,功能不人是你所能猜測的到的厲害,還有人說在不久的未來,現在的建房 裝修 工人都要下崗了,因為3d掃描的出現,以後建房子都是直接3d版的掃描出來了,省了人力和物力,工地上只要有一個人在操作機器就好了。這個你相信嗎?我覺得還是會有這個奇蹟出現的。


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