固定式三維掃描儀

三維掃描儀種類(lèi)很多，其原理的各種各樣，其中固定式三維掃描儀應(yīng)用最為廣泛，不過(guò)隨著激光技術(shù)的普及及進(jìn)步，手持激光掃描儀的應(yīng)用逐步增多。在此我們側(cè)重介紹下固定式結(jié)構(gòu)光三維掃描儀。

固定式三維掃描儀有單目/雙目/四目甚至更多，采用技術(shù)種類(lèi)也很多，有激光三角法，飛行時(shí)間法，紅外散斑技術(shù)等。

目前最普及的是固定式結(jié)構(gòu)光雙目三維掃描儀，其采用的編碼結(jié)構(gòu)光法是一種典型的主動(dòng)式光學(xué)三維重構(gòu)法，基本思想是利用結(jié)構(gòu)光投影的集合信息來(lái)求得物體表面的三維信息，為了區(qū)分出投影在物體表面，在物體上形成圖案并由攝像機(jī)攝取，然后根據(jù)三角法和設(shè)備結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，得到物體表面的三角坐標(biāo)。物點(diǎn)，投影儀，攝像機(jī)在空間形成三角關(guān)系，若投影儀，攝像機(jī)位置和方向都已知，則將同一條編碼條紋在投影光纖中的位置和在圖像中的位置代入空間三角關(guān)系，即可解算出物點(diǎn)的深度。

這個(gè)方法在測(cè)量過(guò)程中需要同時(shí)對(duì)攝像機(jī)和投影儀的空間姿態(tài)進(jìn)行標(biāo)定，其中投影儀的標(biāo)定建立在攝像機(jī)標(biāo)定的基礎(chǔ)上，計(jì)算比較復(fù)雜，且每次攝像機(jī)和投影儀的相對(duì)位置發(fā)生改變后都需要重新標(biāo)定，過(guò)程比較繁瑣。

這類(lèi)掃描儀可用于三維數(shù)據(jù)采集，逆向工程，數(shù)模對(duì)比，在線檢測(cè)等，從實(shí)際使用測(cè)試來(lái)說(shuō)，適用于50cm尺寸以內(nèi)的物體，最好是30cm以內(nèi)，超過(guò)這個(gè)尺寸累計(jì)誤差偏大，建議采用手持激光三維掃描儀。固定式掃描儀單幅精度理論值在1.5絲左右，作者在給客戶廈門(mén)路達(dá)掃描書(shū)龍頭的時(shí)候，實(shí)際精度達(dá)到8個(gè)um，是目前的精度最高記錄，印象深刻。多次檢測(cè)結(jié)果，30cm尺寸內(nèi)的理論精度是2-3絲，具體要看用的配件質(zhì)量和軟件算法，當(dāng)然還有標(biāo)定的精度等。

作者所在的公司，福建萬(wàn)象三維自己開(kāi)發(fā)的這款掃描儀，客戶大體上分成兩類(lèi)，一大類(lèi)是雕塑公司，用于采集雕塑的三維數(shù)據(jù)，在用于精雕機(jī)雕刻。另一類(lèi)是電子類(lèi)產(chǎn)品，用于產(chǎn)品逆向工程。其他客戶由汽配類(lèi)企業(yè)用于數(shù)據(jù)分析檢測(cè)，也有學(xué)校用于教學(xué)。