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3D扫描仪_

添加时间:2024-08-18 10:40:31

  扫描是获取3D物品可打印设计文件的三种方式之一。除扫描之外,用户还可以下载其他人创建的文件,或使用软件从头开始设计模型。商用的3D扫描仪已经出现,但价格高达数千美元。此外用户也可以自己动手,利用3D成像装置,例如微软Kinect中的摄像头,自制这样的扫描仪。

  MakerBot尚未宣布DigitiБайду номын сангаасer的价格。Digitizer仍是原型产品,不过根据佩蒂斯的说法:“现在,所有人都可以扫描现实物品。”这意味着Digitizer已接近面向消费者的推出,类似该公司最初的售价1800美元的Replicator3D打印机。

  最早出现的是接触式测量方式,代表是三维坐标测量机,虽然精度达到微米量级(0.5mm),但是由于体积巨大、造价高以及不能测量柔软的物体等缺点,使其应用领域受到限制。

  一类是被动方式,就是不需要特定的光源,完全依靠物体所处的自然光条件进行扫描,常采用双目技术,但是精度低,只能扫描出有几何特征的物体,不能满足很多领域的要求。

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  根据MakerBot的新闻稿,Digitizer将采用“传统的激光和摄像头,将实际物品复制成数字格式和文件”。到目前为止,尚没有其他厂商推出具有竞争力的消费类3D扫描仪。

  MakerBot网站并未提供有关Digitizer的任何参数、价格和销售信息。该网站仅仅提供了一个注册表格,用户可以在其中留下电子邮件地址,以获得未来的最新进展。

  由于三维扫描仪的扫描范围有限,因此常需要变换扫描仪与物体的相对位置或将物体放置于电动转盘(turnable table)上,经过多次的扫描以拼凑物体的完整模型。将多个片面模型集成的技术称做图像配准(image registration)或对齐(alignment),其中涉及多种三维比对(3D-matching)方法。

  另一类是主动方式,就是像物体投射特定的光,其中代表技术激光线式的扫描,精度比较高,但是由于每次只能投射一条光线,所以扫描速度慢。另外,由于激光会对生物体以及比较珍贵的物体造成伤害,所以不能应用于某些特定领域。

  新兴的技术是结构光式的扫描,结构光也属于主动方式,通过投影或者光栅投射同时多条光线,就可以采取物体的一个表面,只需要几个面的信息就可以完成扫描,最大的特点是

  三维扫描仪的用途是创建物体几何表面的(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)。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,亦即所谓的(texture mapping)。

  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。由于测得的结果含有深度信息,因此常称之。

  还有一种是低频脉冲波(低频声波)式原理,主要应用于物位测量方面。基于二维数组波束形成器传送低频脉冲,介可视3D物位扫描仪接收来自筒仓、仓室或其他容室内物料的回波。设备的数字信号处理器对接收到的信号进行取样和分析,通过估算回波到达的时间和方向,处理器形成一个物料表面的三维图,这个图像通过一种专有的计算方法对信息进行处理并生成3D图象,可以在远端屏幕上显示出来.物位计可以据此准确得出物料的体积和质量,够使工艺物位监测和库存控制达到一个新的高度。料位计精确的物料检测能够提高操作效率和管理能力,高成本突发状况减少,加快收益回馈。[2]


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