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手持式三維掃描儀種類及其工作原理
點(diǎn)擊次數(shù)：848 更新時(shí)間：2021-03-12
隨著信息和通信技術(shù)的發(fā)展，人們?cè)谏詈凸ぷ髦薪佑|到越來越多的圖形圖像。獲取圖像的方法包括使用各種攝像機(jī)、照相機(jī)、掃描儀等，利用這些手段通常只能得到物體的平面圖像，即物體的二維信息。在許多領(lǐng)域，如機(jī)器視覺、面形檢測(cè)、實(shí)物仿形、自動(dòng)加工、產(chǎn)品質(zhì)量控制、生物醫(yī)學(xué)等，物體的三維信息是*的。因此，如何如何迅速獲取物體的立體彩色信息并將其轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)能直接處理的三維數(shù)字模型。三維掃描儀正是實(shí)現(xiàn)三維信息數(shù)字化的一種極為有效的工具。
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常用的三維掃描儀根據(jù)傳感方式的不同，分為接觸式和非接觸式兩種。接觸式的采用探測(cè)頭直接接觸物體表面，通過探測(cè)頭反饋回來的光電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字面形信息，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)物體面形的掃描和測(cè)量，主要以三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)為代表。
接觸式測(cè)量具有較高的準(zhǔn)確性和可靠性；配合測(cè)量軟件，可快速準(zhǔn)確地測(cè)量出物體的基本幾何形狀，如面，圓，圓柱，圓錐，圓球等。其缺點(diǎn)是：測(cè)量費(fèi)用較高；探頭易磨損。測(cè)量速度慢；檢測(cè)一些內(nèi)部元件有先天的限制，故欲求得物體真實(shí)外形則需要對(duì)探頭半徑進(jìn)行補(bǔ)償，因此可能會(huì)導(dǎo)致修正誤差的問題；接觸探頭在測(cè)量時(shí)，接觸探頭的力將使探頭尖duan部分與被測(cè)件之間發(fā)生局部變形而影響測(cè)量值的實(shí)際讀數(shù)；由于探頭觸發(fā)機(jī)構(gòu)的慣性及時(shí)間延遲而使探頭產(chǎn)生超越現(xiàn)象，趨近速度會(huì)產(chǎn)生動(dòng)態(tài)誤差。
隨著計(jì)算機(jī)機(jī)器視覺這一新興學(xué)科的興起和發(fā)展，用非接觸的光電方法對(duì)曲面的三維形貌進(jìn)行快速測(cè)量已成為大趨勢(shì)。這種非接觸式測(cè)量不僅避免了接觸測(cè)量中需要對(duì)測(cè)頭半徑加以補(bǔ)償所帶來的麻煩，而且可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各類表面進(jìn)行高速三維掃描。
目前，非接觸式三維掃描儀很多，根據(jù)傳感方法不同，常用的有基于激光掃描測(cè)量、結(jié)構(gòu)光掃描測(cè)量和工業(yè)CT等的，分別代表市面上主流的三維激光掃描儀，照相式三維掃描儀，和CT斷層掃描儀等。
采用非接觸式三維掃描儀因其接觸性，對(duì)物體表面不會(huì)有損傷，同時(shí)相比接觸式的具有速度快，容易操作等特征，三維激光掃描儀可以達(dá)到5000－10000點(diǎn)/秒的速度，而照相式三維掃描儀則采用面光，速度更是達(dá)到幾秒鐘百萬個(gè)測(cè)量點(diǎn)，應(yīng)用與實(shí)時(shí)掃描，工業(yè)檢測(cè)具有很好的優(yōu)勢(shì)。
