三维扫描仪

 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精确的模型（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，亦即所谓的材质映射（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。

我司结构光便携式照相测量仪的特点：

1）扫描速度极快，数秒内可得到100多万点

2）一次得到一个面，测量点分布非常规则。

3）精度高，可达0.03mm

4）单次测量范围大（激光扫描仪一般只能扫描50mm宽的狭窄范围）

5）便携，可搬到现场进行测量。

6）可对无法放到工作台上的较重、大型工件（如模具、浮雕等）进行测量。

7）大型物体分块测量、自动拼合。

8）大景深（激光扫描仪的扫描深度一般只有100多毫米，而结构光扫描仪的扫描深度可达300500mm

应用范围

可用于包含下列应用的广泛领域：

逆向教学

1）逆向工程培训

2）逆向工程实训室

逆向实训室

逆向工程(RE)/快速成型(RP)

1）扫描实物，建立CAD数据；或是扫描模型，建立用于检测部件表面的三维数据。

2）模具设计、精度要求低于0.05mm

3）对于不能使用三维CAD数据的部件，建立数据。

4）个性化设计，如服装CAD。

5）使用由RP创建的真实模型，建立和完善产品设计。

6）有限元分析的数据捕捉。

检测(CAT)/CAE

1）生产线质量控制和曲面零件的形状检测 ,(精度需求低于0.05mm)

例如：金属铸件锻造、加工冲模和浇铸、塑料部件(压塑模、滚塑模、注塑模）、钢板冲压、木制品、复合及泡沫产品。

科学研究

1）计算机视觉

2）计算几何

3）考古研究

其他应用

1）文物、艺术品的录入和电子展示

2）动画造型

3）牙齿及畸齿矫正

4）整容及上颌面手术等等

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三维扫描仪认识误区

1、分代误区：

个别厂商为了不当竞争目的，有时把结构光的三种具体形式（激光点，激光线，结构光栅）的扫描仪区分为一、二、三代。造成许多用户认识和选型上的误导和歧义。这是故意而为的错误，是严重的不当竞争和非法行为。

结构光的三种具体形式（激光点，激光线，结构光栅），其发展的主要目的，是针对不同的用途和不同的精度等级及工作效率的需求，而开发的产品。其使用和目的均有各自得市场，但随科技的发展，这几种产品，在用途上均会有部分交集的地方。比如，目前，国外百万左右的照相式扫描仪，也可以提供橄榄核级的细节精密测量。这就覆盖激光点线扫描仪的一些市场。 再如，国外高精密的激光线扫描仪，目前测量精度可到0.01微米。国内现在激光线扫描仪，其精度也可以做到0.05微米。那么，激光点扫描仪和激光线扫描仪相比，在精度上也没有了明显优势。但显然，激光点、线扫描仪的市场与结构光栅扫描仪的市场，还是有明显区别的。这个区别就是通常在精度上，相差10倍或更多。

我们在选型和区分上。重点看的就是实际精度。这个是 指标。举例：个别厂商，在销售上误导客户，客户需要测量皮纹，确买了一台照相式扫描仪。结果造成实际根本不能用。

2、精度误区：

扫描仪厂牌不同，型号不同。结构形式不同。其必然有其优势和劣势的地方。所以其测量精度等级各有不同。用户选型时，除了看标注的精度参数之外，还要通过实测产品样件，来获得正确评价。并且一般需要把精度指标写入合同中，以避免不法厂商的欺骗行为。

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