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三维工业扫描仪的(工厂三维扫描)

来源:www.haichao.net  时间:2023-01-04 10:38   点击:285  编辑:admin   手机版

1. 工厂三维扫描

结构光三维扫描仪的标定步骤:

一、分别对左相机、右相机的内参进行标定:采用平面标定法,根据畸变模型解算获得左相机、右相机的畸变矩阵M1L和M1R;

二、标定右相机相对于左相机的外参矩阵:同样采用平面标定法,将标定板摆放在双相机的公共视野范围内的不同位置获取多幅标定板图像,根据双目测量模型解算右相机相对于左相机的外参矩阵MR2L;

三、经过上述两个步骤左相机和右相机已经构成了双目测量系统,由步骤一中的畸变矩阵M1L和M1R和步骤二中的外参矩阵MR2L;

利用双目解算模型,使用手持式线结构光视觉三维扫描仪沿条纹方向对条纹平板进行扫描,由双目测量系统对条纹与线结构光交点进行提取和测量,获取n个结构光平面上的特征点坐标,计算得到平面参数A,B,D的数值,进而可以实现坐标的扫描测量。

2. 工业三维扫描

光学主动式三维测量

目前,主动式光学三维测量测量技术已广泛用于工业检测、反求工程、生物医学、机器视觉等领域。例如,复杂的叶轮和叶片的面形检测,汽车车身的检测,人类口腔牙型测量,整形外科效果评价,用于制鞋CAD的鞋楦三维数据采集,各种实物模型的三维信息记录与仿形等。三维高速度、高精度测量技术将随着测量方法的完善和信息获取与处理技术的改进而进一步发展,在新的更加广阔的研究和应用领域中发挥重要作用。

主动式光学非接触测量技术大体上可分为飞行时间法、主动三角法、莫尔轮廓术、投影结构光法、自动聚焦法、离焦法、全息干涉测量法、相移测量法等。

3. 工业用三维扫描仪

3D 扫描技术的可三维展示性,可展示在社会生活中的方方面面,基于扫描技术的发展,可以运用软件对物体结构进行多方位扫描,从而建立物体的三维数字模型。

3D扫描技术主要有三个原理:

结构光扫描原理

采用一种结合结构光技术、相位测量技术、3D视觉技术、复合三维非接触式测量技术。所以又称之为“三维结构光扫描仪”。采用3D扫描技术,使得对物体进行照相测量成为可能,所谓照相测量,就是类似于照相机对视野内的物体进行照相,不同的是照相机摄取的是物体的二维图像,而研制的测量仪获得的是物体的三维信息。与传统的三维扫描仪不同的是,该扫描仪能同时测量一个面。

激光扫描原理

三坐标原理

三坐标测量机是由三个互相垂直的运动轴X,Y,Z建立起的一个直角坐标系,测头的一切运动都在这个坐标系中进行,测头的运动轨迹由测球中心来表示。测量时,把被测零件凡放在工作台上,测头与零件表面接触,三坐标测量机的检测系统可以随时给出测球中心点在坐标系中的精确位置。当测球沿着工件的几何型面移动时,就可以精确地的计算出被测工件的几何尺寸,现状和位置公差等。

技术应用

3D扫描技术可应用于3D扫描仪、3D打印、3D传感摄像头。

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(3D)打印的设计过程是:先通过计算机建模软件建模,再将建成的三维模型“分区”成逐层的截面,即切片,从而指导打印机逐层打印。设计软件和打印机之间协作的标准文件格式是STL文件格式。一个STL文件使用三角面来近似模拟物体的表面。三角面越小其生成的表面分辨率越高。

4. 零件三维扫描

随着信息和通信技术的发展,人们在生活和工作中接触到越来越多的图形图像。

获取图像的方法包括使用各种摄像机、照相机、扫描仪等,利用这些手段通常只能得到物体的平面图像,即物体的二维信息。

在许多领域,如机器视觉、面形检测、实物仿形、自动加工、产品质量控制、生物医学等,物体的三维信息是必不可少的。

因此,如何获取物体的三维信息,即三维物体面形轮廓测量得以发展。

随着计算机技术、光电子技术的迅速发展,新的光学三维扫描技术和计量方法也不断涌现。

常用的三维扫描技术根据传感方式的不同,分为接触式和非接触式两种。

接触式的采用探测头直接接触物体表面,通过探测头反馈回来的光电信号转换为数字面形信息,从而实现对物体面形的扫描和测量,包括三坐标测量机法和电磁数字法。

三坐标测量法是现在最通用的测量方式之一。

接触式测量具有较高的准确性和可靠性;配合测量软件,可快速准确地测量出物体的基本几何形状,如面,圆,圆柱,圆锥,圆球等。

其缺点是:测量费用较高;探头易磨损。

测量速度慢;检测一些内部元件有先天的限制,故欲求得物体真实外形则需要对探头半径进行补偿,因此可能会导致修正误差的问题;接触探头在测量时,接触探头的力将使探头尖端部分与被测件之间发生局部变形而影响测量值的实际读数;由于探头触发机构的惯性及时间延迟而使探头产生超越现象,趋近速度会产生动态误差。

随着计算机机器视觉这一新兴学科的兴起和发展,用非接触的光电方法对曲面的三维形貌进行快速测量已成为大趋势。

这种非接触式测量不仅避免了接触测量中需要对测头半径加以补偿所带来的麻烦,而且可以实现对各类表面进行高速三维扫描。

目前,非接触式三维测量方法很多,常用的有:激光扫描测量、结构光扫描测量和工业CT等。

大体上可以分为以下两大类,一类是二维分析法,包括遮挡阴影法、莫尔条纹法、聚焦法,光度法等;另一类是三维模型法,包括飞行时间距离探测法、被动三角法和主动三角法。下面介绍几种常用的基于三角测量法的三维扫描技术:

点激光测量技术: 通过激光发射单点到物体表面,采用传感器在另外一侧观测,通过每一次的测量点反映物体的三维信息。

其特点是精度较高,但测量速度慢,用于检测相比三坐标系统要快。

线激光扫描技术:通过激光发射一条光线(称为光刀)到物体表面,采用传感器在另外一侧观测变形的光刀,通过解调光刀变形还原物体的三维信息。

相比点激光扫描技术,其扫描速度大大的提高了,但也要附加运动系统才能得到完整的三维物体面形表示。

该测量方法同样具有精度较高的特征,代表系统有三维激光扫描仪,手持式扫描仪等。

面扫描技术:该类技术发展成熟的主要是结构光扫描,采用发射系统发射面光(面激光或者条纹),采用传感器在另外一侧观测变形条纹,结合相位技术及计算机视觉技术解调变形条纹并还原物体的三维信息。

该种技术近来得到极大的发展,能够迅速的获取物体表面的面形信息,同时具有很高的测量精度,对测量环境低,应用于三维扫描具有很大的优势,代表系统有照相式三维扫描仪。深圳市精易迅科技有限公司是一家长期致力于非接触式三维扫描及检测系统研发、销售及服务一体化的专业三维数字化高科技公司,拥有点、线、面不同系列的激光和白光三维扫描系统,为您提供从三维扫描、工业检测到工业设计、脚型鞋楦定制、逆向工程等一系列解决方案。

5. 扫描三维制图设备

三维立体技术是利用先进的数码合成技术制作神奇三维立体,选择清晰的平面照片或底片将其扫描到电脑里,直接在电脑里利用专业的三维立体制图软件进行配图和数字处理,用高精度彩喷机打印出来,再用冷裱机装裱即可。

神奇三维立体技术的应用范围 :1、摄影行业:婚纱、儿童摄影、人物写真摄影、旅游照片等; 2、广告行业:广告灯箱、户内外广告、招帖画等;3、 展览展示:会场设计、企业形象设计、展板、展台、标牌等;4、装饰行业:酒店、宾馆、公共场所、居家装饰画;5、旅游行业:旅游纪念画、旅游工艺品、门票等 ;6、印刷行业:立体挂历、台历、立体贺卡、明信片;产品包装:烟类、酒类等高档产品或礼品的包装、防伪标。

6. 模具三维扫描

模具扫描仪是为了对模具进行监控的,制造商大批量生产会导致模具磨损,进而使产品的误差会越来越大,使用三维扫描对模具进行扫描,与模具的CAD图纸进行精度对比,得到偏差和磨损具体位置。

可以减少设计人员额外的模具修复时间,提高模具效益,优化生产效率。

7. 工厂三维扫描怎么做

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。

8. 生产三维扫描设备的公司

三维激光扫描仪(3D laser scanner)是一种科学仪器,其能提供扫描物体表面的三维点云数据,因此可以用于获取高精度高分辨率的数字地形模型。

大空间三维激光扫描仪原理

大空间三维激光扫描仪原理原理比较简单,事实上和全息照片有着相同的原理,首先,需要将激光分成两束,一束光照射物件 ,一束直接照到底片上,使感光原件感光。从这是利用了从物体后部反射的激光束与物体前部反射的激光束所走过的距离不同,因此与直接照射的参考光束所形成的干涉条纹不同,而三维型激光扫描仪则记录了全部的条纹,也就记下了物体的立体形象,只要再用激光去照射全息图片,就可以显出物体的真面目。观看这样的图片时,只要改变观察的角度,就可以看到被前面物体挡住的部分,而且从这机关报照片中任意剪下一小块,都可从它看到物体的全貌,只是观察的窗口较窄,就好比从钥匙口看室内的情况一样。

大空间三维激光扫描仪优势

三维激光扫描仪按照扫描距离大体可分为大空间三维激光扫描仪、手持式三维扫描仪等。大空间三维激光扫描仪具有超长扫描距离的优势,能够扫描半径100米范围以上的空间,有一些大空间三维激光扫描仪能够扫描距离半径达到4000米。

大空间三维激光扫描仪应用领域

根据扫描距离的长短,大空间三维激光扫描仪可分泵用于建筑和土木工程、制造业和数字工厂、检测和逆向工程、文物遗产、范围最和事故调查、地形和矿产测量、建筑和正射影像测量、简历考古和文化遗产档案、电力、水利、城市三维建模、数字建模和车在激光扫描、成像系统、土木工程等领域。

大空间三维激光扫描仪推荐产品

FARO Focus 3D大空间三维激光扫描仪

FARO Focus X130 大空间三维激光扫描仪每秒可获取976000个点,最长扫描距离可达130余米,用户可以通过彩色接触屏简单直观的进行操作,该仪器还内置了同轴高分辨率相机,使彩色影像与点云的匹配无偏差。此外,该设备更加便携小巧,大大提升了对外业现场的便捷性。  FARO Focus X330是一款具有具有超长扫描距离的高速大空间三维激光扫描仪。Focus 3D X330将扫描范围扩展至全新的尺寸:能够在阳光直射下扫描最远距离为330米的物体。利用所集成式GPS接收器,这款激光扫描仪能够使每一次扫描与后处理相互关联,使其成为测量型应用的理想选择。凭借更高的精度和更大的范围,Focus 3D X330极大地简化了测量和后处理工作。三维扫描数据可被轻松的导入所有常用的事故重视、结构、土木工程、建筑、法医鉴定、工业制造和土地测量软件解决方案。因此、它能够快速、精确且可靠地完成距离尺寸、面积和体积的计算、分析和检测任务以及数字化建档工作。

RIEGL 大空间三维激光扫描仪

RIEGLVZ-400 三维激光扫描成像系统拥有RIEGL 独一无二的全波形回波技术(waveformdigitization)和实时全波形数字化处理和分析技术(on-line waveform analysis),每秒可发射高达300,000 点的纤细激光束,提供高达0.0005°的角分辨率。这种高精度高速激光测距及可同时探测到多重乃至无穷多重目标的细节信息技术优势,是传统单次回波反映单一物体技术所无法比拟的。除此以外,基于RIGEL 独特的多棱镜快速旋转扫描技术,它能够产生完全线性、均匀分布、单一方向、完全平行的扫描激光点云线。

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