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三维激光扫描仪的分类及优缺点

时间:2020-10-22 11:35 作者:上海博米工业油泥
现阶段销售市场上三维激光扫描仪关键分成下列几种:
在工业生产检验行业现阶段最流行的是三坐标测量仪、照相式三维扫描仪和便携式三维扫描仪;在其中分别的好坏水平见下面的图。
此外,大家从技术专业全方位的视角看来,三维扫描仪的归类以下:
一、容栅测量
它是现阶段运用较广的随意斜面三维模型智能化方式之一,典型性意味着便是三坐标测量机。容栅三维扫描适用范围强、高精度(达到μm等级);不会受到物体阳光照射和色调的限定;适用沒有繁杂凹模、尺寸比较简单的实体线的测量;因为选用容栅测量,很有可能损害摄像头和被测物表面,也不可以对软塑的物体开展测量,运用范畴受限制;受自然环境温度湿度危害;另外扫描速率遭受分子热运动的限定,测量速度比较慢、高效率低;没法完成自动式测量;触碰测头的扫描途径不太可能解析xml被测斜面的全部点,它获得的仅仅重要特点点,因此,它的测量結果通常不可以体现全部零件的样子。在领域中的运用具备巨大的限定。
时下因为当代电子信息技术和光电科技的发展趋势,根据光学原理、以电子计算机图象处理的三维随意斜面非接触式测量机器设备慢慢变成流行,非触碰测量方法具备没有受损的、高精密、高速运行及其便于在控制系统下推行自动化技术测量等一系列特性,早已变成当代三维面型测量的有效途径及发展前景,在其中三维激光扫描仪和三维拍照式扫描仪占有了以及关键的部位。
二、三维激光扫描仪
三维激光扫描仪依照扫描显像方法的不一样,激光扫描仪可分成一维(点射)扫描仪、二维(线列)扫描仪和三维(面列)扫描仪。而依照不一样原理来归类,可分成单脉冲测距法(亦称时差测量法)和三角测量法。
单脉冲测距法:激光扫描仪由激光器发送体向物体在時间t1推送一束激光器,因为物体表面能够 反射面激光器,因此 扫描仪的信号接收器会在時间t2接受到反射面激光器。由超快速c,時间t1,t2算出扫描仪与物体中间的间距d=(t2-t1)c/2。
单脉冲测距法电路原理图:
不言而喻的,单脉冲激光测距式三维激光扫描仪,其测量精密度遭受扫描仪系统软件精确底部放量测時间的限定。若用该方法测量近距物体的情况下,因为時间过短,便会造成非常大偏差。因此 该方式较为合适测量长距离物体,如地貌扫描,可是不宜于特写扫描。
三角测距法:用一束激光器以某一视角聚焦点在被测物体表面,随后从另一视角对物体表面上的激光器光点开展显像,物体表面激光器直射点的部位高宽比不一样,所接纳透射或反射光线的视角也不一样,用CCD(光学镜头)光电探测器测到光点像的部位,就可以测算出主光源的视角θ。随后融合己知激光光源与CCD中间的基准线长短d,经过三角形几何图形关联推求扫描仪与物体中间的距L≈dtanθ。
三角测距法电路原理图:
手执激光扫描仪根据所述的三角形测距法创设出3d图纸形:根据便携式机器设备,看待测物发送出激光器光斑或线形激光器。以2个或2个之上的侦测器测量待测物的表面到手执激光产品的间距,一般还必须依靠特殊定位点-一般是具粘性、可反射面的贴片式-用于作为扫描仪在室内空间中精准定位及校正应用。这种扫描仪得到的数据信息,会被导进电脑上中,并由手机软件转化成三维实体模型。
三维扫描仪
三角测量法的特性:构造简易、测量间距大、抗干扰性、测量点小(几十微米)、测量精确度高。可是会遭受学元器件自身的精密度、工作温度、激光的光照强度和直徑尺寸及其被测物体的表面特点等要素的危害。
三维激光扫描仪的特性:
(1)非触碰测量,积极扫描灯源;
(2)数据信息采样频率高;
(3)高像素、高精密;
(4)智能化收集、兼容模式好;
(5)可与外接数码照相机、GPS系统相互配合应用,巨大地拓展了三维激光器扫描技术性的应用范畴。
三、三维拍照式扫描仪
三维拍照式扫描仪,灯源主要是白光灯,其工作中全过程类似拍照全过程,扫描物体的情况下一次性扫描一个测量面,迅速,简约,因而而而出名。拍照式三维扫描选用的是面光源技术性,扫描速率十分快,一般在几秒钟内便能够 获得上百万好几个测量点,根据多角度的测量数据信息拼凑,则能够 进行物体全方位扫描。
三维拍照式扫描仪选用的是结构光技术性,一样根据三角函数基本原理,可是并不是应用激光器,只是借助向物体投影一系列光源组成,随后根据检验光源的边沿来测量物体与扫描仪中间的间距。结构光技术性一般选用2个高像素的CCD相机和光纤传感器投射模块构成,运用光纤传感器投射模块将一组具备相位差信息内容的光纤传感器花纹投射到测量产品工件表面,2个CCD相机开展同歩测量,运用立体相机测量基本原理,能够 在非常短的時间内得到物体表面密度高的的三维数据信息。运用定位点拼凑技术性,可将不一样部位和视角的测量数据信息全自动两端对齐,进而得到进行的扫描結果,完成模型。
三维拍照式扫描仪的特性:①非触碰测量;②高精度,单双面测量精密度达到μm等级;③对自然环境规定较低(房间内);④对某些色调(如灰黑色)及全透明原材料有限定,必须喷漆显像剂方能不错的扫描出去。
手持式三维扫描仪
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