手持三维激光扫描仪测结构 手持三维激光扫描仪器
2024-11-10 09:52 - 立有生活网
三维激光扫描仪的知识有哪些?
主要分类:
手持三维激光扫描仪测结构 手持三维激光扫描仪器
手持三维激光扫描仪测结构 手持三维激光扫描仪器
按测量方式可分为基于脉冲式;基于相位;基于三角测距原理。
按用途可分为为室内型和室外型。也就是长距离和短距离的不同。一般基于相位原理的三维激光扫描仪测程较短,只有百米左右。而基于脉冲式原理的三维激光扫描仪测程较长,测程远的可达6公里。
按生产厂家不同:青岛恒准(),Z+F(德国),Surphaser(美国),I-site (澳大利亚maptek),Riegl(奥地利),徕卡(瑞士),天宝(美国),Optech(加拿大),拓普康(日本),Faro等产家。
基本功能:
三维测量:传统测量概念里,所测的的数据终输出的都是二维结果(如CAD出图),在测量仪器里全站仪,GPS比重居多,但测量的数据都是二维形式的, 在逐步数字化的今天,三维已经逐渐的代替二维,因为其直观是二维无法表示的,三维激光扫描仪每次测量的数据不仅仅包含X,Y,Z点的信息,还包括R,G,B颜色信息,同时还有物体反色率的信息,这样全面的信息能给人一种物体在电脑里真实再现的感觉,是一般测量手段无法做到的。
快速扫描:
快速扫描是扫描仪诞生产生的概念,在常规测量手段里,每一点的测量费时都在2-5秒不等,更甚者,要花几分钟的时间对一点的坐标进行测量,在数字化的今天,这样的测量速度已经不能满足测量的需求,三维激光扫描仪的诞生改变了这一现状,初每秒1000点的测量速度已经让测量界大为惊叹,而现在脉冲扫描仪(scanstation2)速度已经达到50000点每秒,相位式扫描仪Surphaser三维激光扫描仪速度已经达到120万点每秒,这是三维激光扫描仪对物体详细描述的基本保证,古文体,工厂管道,隧道,地形等复杂的领域无法测量已经成为过去式。
无臂式手持 3D 扫描系统和双摄像头传感器形成了一个独特的组合,确保在实验室和工作场所能生成的测量值。 这一完备且功能强大的检测方案提高了测量过程的可靠性、速度和多功能性。 在铰接臂方面与其他 3D 扫描仪相比较,光学 3D 扫描系统可以完全自由移动,显著提高了工作效率和质量!
三维激光扫描技术又被称为实景技术,是测绘领域继GPS技术之后的一次技术革命。它突破了传统的单点测量方法,具有高效率、高精度的独特优势.三维激光扫描技术能够提供扫描物体表面的三维点云数据,因此可以用于获取高精度高分辨率的数字地形模型。三维激光扫描技术是上世纪九十年代中期开始出现的一项高新技术,是继GPS空间定位系统之后又一项测绘技术新突破。它通过高速激光扫描测量的方法,大面积高分辨率地快速获取被测对象表面的三维坐标数据。可以快速、大量的采集空间点位信息,为快速建立物体的三维影像模型提供了一种全新的技术手段。由于其具有快速性,不接触性,实时、动态、主动性,高密度、高精度,数字化、自动化等特性,其应用推广很有可能会像GPS一样引起测量技术的又一次革命。
三维激光扫描技术是近年来出现的新技术,在国内越来越引起研究领域的关注。它是利用激光测距的原理,通过记录被测物体表面大量的密集的点的三维坐标、反射率和纹理等信息,可快速复建出被测目标的三维模型及线、面、体等各种图件数据。由于三维激光扫描系统可以密集地大量获取目标对象的数据点,因此相对于传统的单点测量,三维激光扫描技术也被称为从单点测量进化到面测量的革命性技术突破。该技术在文物古迹保护、建筑、规划、土木工程、工厂改造、室内设计、建筑监测、交通处理、法律证据收集、灾害评估、船舶设计、数字城市、军事分析等领域也有了很多的尝试、应用和探索。三维激光扫描系统包含数据采集的硬件部分和数据处理的软件部分。按照载体的不同,三维激光扫描系统又可分为机载、车载、地面和手持型几类。
应用扫描技术来测量工件的尺寸及形状等原理来工作。主要应用于逆向工程,负责曲面抄数,工件三维测量,针对现有三维实物(样品或模型)在没有技术文档的情况下,可快速测得物体的轮廓数据,并加以建构,编辑,修改生成通用输出格式的曲面数字化模型。
作为新的高科技产品,三维激光扫描仪已经成功的在文物保护、城市建筑测量、地形测绘、采矿业、变形监测、工厂、大型结构、管道设计、飞机船舶制造、公路建设、隧道工程、桥梁改建等领域里应用。三维激光扫描仪,其扫描结果直接显示为点云(pointcloud 意思为无数的点以测量的规则在计算机里呈现物体的结果),利用三维激光扫描技术获取的空间点云数据,可快速建立结构复杂、不规则的场景的三维可视化模型,既省时又省力,这种能力是现行的三维建模软件所不可比拟的 。三维激光扫描技术应用领域:近几年,三维激光扫描技术不断发展并日渐成熟,三维扫描设备也逐渐商业化,三维激光扫描仪的巨大优势就在于可以快速扫描被测物体,不需反射棱镜即可直接获得高精度的扫描点云数据。这样一来可以高效地对真实世界进行三维建模和虚拟重现。因此,其已经成为当前研究的热点之一,并在文物数字化保护、土木工程、工业测量、自然灾害调查、数字城市地形可视化、城乡规划等领域有广泛的应用。(1)测绘工程领域:大坝和电站基础地形测量、公路测绘,测绘,河道测绘,桥梁、建筑物地基等测绘、隧道的检测及变形监测、大坝的变形监测、隧道地下工程结构、测量矿山及体积计算。(2)结构测量方面:桥梁改扩建工程、桥梁结构测量、结构检测、监测、几何尺寸测量、空间位置冲突测量、空间面积、体积测量、三维高保真建模、海上平台、测量造船厂、电厂、化工厂等大型工业企业内部设备的测量;管道、线路测量、各类机械制造安装。(3)建筑、古迹测量方面:建筑物内部及外观的测量保真、古迹(古建筑、雕像等)的保护测量、文物修复,古建筑测量、资料保存等古迹保护,遗址测绘,赝品成像,现场虚拟模型,现场保护性影像记录。(4)紧急服务业:反主义,陆地侦察和攻击测绘,监视,移动侦察,灾害估计,交通正射图,犯罪现场正射图,森林火灾,滑坡泥石流预警,灾害预警和现场监测,核泄露监测。(5)娱乐业:用于电影产品的设计,为电影演员和场景进行的设计,3D游戏的开发,虚拟博物馆,虚拟旅游指导,人工成像,场景虚拟,现场虚拟。(6)采矿业:在露天矿及金属矿井下作业,以及一些危险区域人员不方便到达的区域。例如:塌陷区域、溶洞、悬崖边等进行三维扫描。
三维扫描仪有哪些功能介绍
三维激光扫描仪的基本功能
1、三维激光扫描仪每次测量的数据不仅仅包含X,Y,Z点的信息,还包括R,G,B颜色信息,同时还有物体反色率的信息,这样全面的信息能给人一种物体在电脑里真实再现的感觉,是一般测量手段无法做到的。
2、就三维扫描仪设备的功能来说,扫描速度、扫描精度、分辨率等都会对价格造成影响。同一类型的扫描仪中,速度越快、精度越高、分辨率越高价格相对来说也会更高一点。
3、手持式三维激光扫描仪是一种用于考古学、民族学与文化学领域的激光器,于2016年9月21日启用。2个CCD+激光扫描结构,无须其他机械结构辅助定位。可使用扫描,可连续扫描,重量小于1Kg,能够手持,便携性好。
4、三维指物体具有长宽高三个测度,就像我们日常看到的东西。如果在一个平面上(如一张纸)看到的图形,就像生活中看到的实物,就说它具有立体感。
蓝光三维扫描仪有什么特殊之处?
白光和蓝光是打出的光栅颜色不同,所以才分白光和蓝光,理论上来说蓝光可以避免一些光学环境的干扰而提高测量精度,实现起来也非常简单,但只是理论上的,实际上干扰测量精度的因素很多,所以蓝光的实用效果比较有限。
一般情况下蓝色会清晰一些,应用的也会更多。机器视觉中光源选择主要是看波长,波长越长,穿透力越强;波长越短,扩散性越好。在实际应用中的选择取决于您需要检测的内容:蓝光适合检测物体表面质量,因为波长短。
其特点为:非接触式测量、数据采样率高、主动发射扫描光源、高分辨率、高精度、数字化采集、兼容性好等其优势为:精准、便捷、简易、快速、全面等。
三维扫描仪在行业中的作用
1、三维扫描仪在行业中的作用三维扫描仪可以用在模具修复领域制造商大批量生产会导致模具磨损,进而使产品的误会越来越大,使用三维扫描对模具进行扫描,与模具的CAD图纸进行精度对比,得到偏和磨损具置。
2、三维激光扫描仪已经成功的在文物保护、城市建筑测量、地形测绘、采矿业、变形监测、工厂、大型结构、管道设计、飞机船舶制造、公路建设、隧道工程、桥梁改建等领域里应用。
3、使用三维扫描仪能快速完整准确地获取车轮等关键零部件的三维外形数据,通过专业分析获取相应尺寸,为维护保养提供技术支持。?文化应用通过三维扫描可以获得扫描物体的三维数据。
4、它提供了一种快速准确的方法将实物数字化,且具有速度快、精度高的优点。它能实现非接触测量,因此在建筑领域应用更加安全和快捷。通过三维扫描技术得到的高密度、有三维坐标的三维激光数据称之为点云。
5、三维扫描仪,以前叫抄数机,简单理解就是抄下数据,主要用途是采集物体的三维数据,然后将三维数据用于逆向工程(逆向造型,逆向设计),二次创作,产品设计,三维检测(质量检测领域),目前主要是用于这些领域。
6、采集点云更密集,数据质量高,可以达到高精度测量要求。基于自主知识产权的核心算法,新拓三维开发的XTOM三维扫描仪,可用于注塑、模具,钣金等的尺寸检测,涉及消费电子、航天航空、汽车、模具、3C电子、重型机械等行业领域。
手持式激光三维扫描仪有几种扫描方式,有何区别?
手持式激光三维扫描仪只有一种扫描方式;
手持式三维扫描仪有三种方式;
激光扫描 优点在于可扫描各种物件,无需表面处理;
白光扫描 扫描质量更优,工作强度要低;
感应扫描 扫描速度快,精度低;
一种是点阵激光扫描另一种是线激光扫描。
点阵激光的话用来扫描人体会好很多。线激光的用来扫描物件会好很多。
你可以搜索下华朗三维,里面有很多关于三维扫描仪的介绍
手持式三维扫描仪有什么功能?
文物扫描机测量;3D扫描模型。
手持式三维激光扫描仪是一种用于考古学、民族学与文化学领域的激光器,于2016年9月21日启用。2个CCD+ 激光扫描结构,无须其他机械结构辅助定位。可使用扫描,可连续扫描,重量小于1Kg,能够手持,便携性好。激光扫描;有效像素300;7束交叉激光线,测量速率大于470000点/秒,扫描幅面:275、分辨率≤0.05mm;基准距300mm;支持USB 3.0。
三维激光扫描仪分类及原理
在工业检测领域目前主流的是三坐标测量仪、拍照式三维扫描仪和手持式三维扫描仪;其中各自的优劣程度如下:
接触式--测量CMM三坐标测量仪
优点:
精度特别高,可达微米级别
不受物体颜色,光照限制
适用于外形尺寸简单的物体测量
缺点:
容易损伤探头和被测物体表面
不能测软质的物体,应用范围受限
扫描速度慢(受机械运动限制)
被测工件尺寸受三坐标大小限制
受环境温度影响
只能获取关键点
不能反应整个零件的形状
关键一点超贵
非接触式--拍照式三维扫描仪
优点:
相对便携
细节度好
单幅精度较高
可测量小型结构复杂的物体
缺点:
灵活性较
扫描大型物件精度不高
扫结构复杂物体效率较低
对被扫描物体颜色材质要求高
扫描深色成反光物体需要在被测物体表面喷粉
非接触式--手持式激光三维扫描仪
灵活便携高效
适合扫描大型物体
适合扫结构复杂或多曲面物体
轻松扫描高亮面和黑色表面
室内室外都能应付不受环境光影响
自定位扫描仪可移动作扫描方便
缺点:
细节度不如拍照式
不擅长扫描很小的物体
手持式三维扫描仪_手持式三维扫描仪使用步骤
手持式三维激光扫描仪
手持式三维扫描仪(3D scanner) 是一种科学仪器,用来侦测并分析现实世界中物体或环境的形状(几何构造)与外观数据(如颜色、表面反照率等性质)。 搜集到的数据常被用来进行三维重建计算,在虚拟世界中创建实际物体的数字模型。这些模型具有相当广泛的用途,举凡工业设计、瑕疵检测、逆向工程、机器人导引、地貌测量、医学信息、生物信息、刑事鉴定、数字文物典藏、电影制片、游戏创作素材等等都可见其应用。
●参数配置
○详细参数
型号:EXAscan(高精度型)
重量: 1.25(KG)
分辨率: 0.1毫米(0.004英寸)
测量精度: 0.040 mm
外形尺寸:172 x 260 x 216mm
十字线:双激光线300X300mm
测量范围:无局限,内外均可
测量速率:25,000 次测量/秒,约50000点/秒
激光安全等级:二类(对视力无害)
输出格式:.dae, .fbx, .ma, .obj, .ply, .stl, .txt, .wrl, .x3d, .x3dz, .zpr
用途:逆向工程、外观造型与设计、检测、FEA/CFD、原型法
○ 标准配置(手提箱内)
1、校准板 2、人体工程学支架 3、FireWire数据线
4、PCMCIA连接卡 5、电源 6、定位目标点
○ 兼容软件
激光扫描仪与以下CAD/后处理软件配合使用,可产生性能:
CATIA V5:适用于CATIA V5的扫描模块
Geomagic:激光扫描仪拥有与STUDIO及QUALIFY相兼容
Polyworks:可与Innovmetric的IMEdit和IMlnspect模块相兼容的插件 PRELUDE V5 Inspect:可从Formi订购的用于此软件的插件
●优点
- 高分辨率:检测每个细节并提供极高的分辨率。
- 极高精度:提供无可比拟的高精度,生成精密的3D物体图像。
- 真正自动多分辨率:新型批量三角化处理装置(Decimate Triangles slider)可在需要时保持更高分辨率,同时在平面上保持更大的三角网格,从而生成更小的STL文件格式。
- 双扫描模式:用户可使用安装在设备顶部的按钮在正常和高分辨率扫描模式之间切换。正常分辨率对于大型部件和动态扫描十分有用,而高分辨率专用于要求严格的复杂表面。
- 自定位:不需要额外跟踪或定位设备,创新的定位目标点技术可以使用户根据其需要以任何方式、角度移动被测物体。
- 首台真正便携式设备:可装入一只手提箱,轻而易举的带到作业现场或者移动于工厂之间。
- 价格实惠:极具竟争力,不需要连接CMM扫描臂或其他外部跟踪设备装置,且成本维护费用极低。 - 手持式设备:设备的外形和重量分布完全满足长期使用,不会导致出现肌肉和骨骼酸痛。
- 功能强大,使用界面友好:即使在狭小空间内使用都应用自如,可扫描任何尺寸、形状及颜色的物体。只需要极短的培训学习时间即可上手。
●应用与解决方案
1、 逆向工程与造型、设计和分析
激光扫描仪可以满足用户在现有产品和过时产品或部件,甚至可能是在没有使用计算机辅助设计(CAD)开发的旧部件基础上创建或重新创建新设计的要求。激光扫描仪已经被证实在加速和推动产品设计、创建及成型分析过程方面尤其有效,同时降低了相关成本。
- 表面重建
- A级表面处理
- 3D建模
- 机械设计
- 油泥模型数字化
- 工具与夹具开发
- 维护、维修与大修(MRO)
- 有限元分析(FEA)
2、 检测
激光扫描仪是分析和报告几何尺寸与公(G D&T)的一种完美检测设备。
直接生成STL文件,易于导入检测软件加以快速编辑和后续处理。
适用于任何环境,激光扫描仪可助你任何尺寸的物体,生成检测和比色分析报告以及进行: - 非接触式检测
- 首件检测
- 供应商检测
- 部件-CAD对比检测
- 3D模型对比原部件/生产工具的符合性评估
- 制造部件对比原部件的符合性评估
3、其他应用:
此创新性的激光扫描仪的应用范围非常广泛,应用在航天空行、汽车制造业、生物力学、消费品、教育行业、文化遗产保护与建筑及制造应用等行业,已被证实具有强大的适用性和优异的性能表现。具体有3D扫描现有物体、3D存档、医疗应用、复杂形状获取、测量存档、破坏评估、数字模型和实体模型、包装设计及快速成型等。
3d扫描仪原理及相关介绍
现在多东西都是用3d的原理呢,3d电影也看了,那3d扫描呢,你也知道多少?3d扫描你见过还是碰过还是真真切切的用过?以下是我跟大家分享3d扫描仪原理及相关介绍,希望对大家能有所帮助!
三维扫描仪(3D scanner) 是一种科学仪器,用来侦测并分析现实世界中物体或环境的形状(几何构造)与外观数据(如颜色、表面反照率等性质)。 搜集到的数据常被用来进行三维重建计算,在虚拟世界中创建实际物体的数字模型。这些模型具有相当广泛的用途,举凡工业设计、瑕疵检测、逆向工程、机器人导引、地貌测量、医学信息、生物信息、刑事鉴定、数字文物典藏、电影制片、游戏创作素材等等都可见其应用。三维扫描仪的制作并非仰赖单一技术,各种不同的重建技术都有其优缺点,成本与售价也有高低之分。目前并无一体通用之重建技术,仪器与方法往往受限于物体的表面特性。例如光学技术不易处理闪亮(高反照率)、镜面或半透明的表面,而激光技术不适用于脆弱或易变质的表面。
三维扫描仪分类与功能编辑
大体分为接触式三维扫描仪 和非接触式三维扫描仪 。其中非接触式三维扫描仪又分为光栅三维扫描仪(也称拍照式三维描仪)和激光扫描仪。而光栅三维扫描又有白光扫描或蓝光扫描等,激光扫描仪又有点激光、线激光、面激光的.区别。
三维扫描仪功能:
1:三维扫描仪的用途是创建物体几何表面的 点云(point cloud),这些点可用来插补成物体的表面形状,越密集的点云可以创建更的模型(这个过程称做三维重建)。若扫描仪能够取得表面颜色,则可进一步在重建的表面上粘贴材质贴图,亦即所谓的材质印射(texture mapping)。
2: 三维扫描仪可模拟为照相机,它们的视线范围都体现圆锥状,信息的搜集皆限定在一定的范围内。两者不同之处在于相机所抓取的是颜色信息,而三维扫描仪测量的是距离。
拍照式三维扫描仪
拍照式三维扫描仪扫描原理类似于照相机拍摄照片而得名,是为满足工业设计行业应用需求而研发的产品,它集高速扫描与高精度优势,可按需求自由调整测量范围,从小型零件扫描到车身整体测量均能完美胜任,具备极高的性能价格比。目前已广泛应用于工业设计行业中,真正为客户实现 "一机在手,设计无忧"!拍照式结构光三维扫描仪是一种高速高精度的三维扫描测量设备,采用的是目前上的结构光非接触照相测量原理。结构光三维扫描仪的基本原理是: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。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。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,解算出两个公共视区内像素点的三维坐标。拍照式三维扫描仪可随意搬至工件位置做现场测量,并可调节成任意角度作全方位测量,对大型工件可分块测量,测量数据可实时自动拼合,非常适合各种大小和形状物体(如汽车、摩托车外壳及内饰、 家电 、雕塑等)的测量。
拍照式光学三维扫描仪,其结构原理主要由光栅投影设备及两个工业级的CCD Camera所构成,由光栅投影在待测物上,并加以粗细变化及位移,配合CCD Camera将所撷取的数字影像透过计算机运算处理,即可得知待测物的实际3D外型。
拍照式三维扫描仪采用非接触白光技术,避免对物体表面的接触,可以测量各种材料的模型,测量过程中被测物体可以任意翻转和移动,对物件进行多个视角的测量,系统进行全自动拼接,轻松实现物体360高精度测量。并且能够在获取表面三维数据的同时,迅速的获取纹理信息,得到逼真的物体外形,能快速的应用于制造行业的扫描。
话是说那么多了,现在你总算对3d扫描有点理解了吧,3d扫描应用很广,功能不人是你所能猜测的到的厉害,还有人说在不久的未来,现在的建房 装修 工人都要下岗了,因为3d扫描的出现,以后建房子都是直接3d版的扫描出来了,省了人力和物力,工地上只要有一个人在作机器就好了。这个你相信吗?我觉得还是会有这个奇迹出现的。
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