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手持式三维扫描仪三维扫描仪(手持式人体三维扫描仪)

来源:www.haichao.net  时间:2023-01-12 23:54   点击:170  编辑:admin   手机版

1. 手持式人体三维扫描仪

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。

2. 手持式人体三维扫描仪价格

手持激光扫描仪价格差别很大,国外的海克斯康 型创几十万 国产的思看科技十几万到二十几万。

3. 便携式手持三维扫描仪

3d的手持式扫描仪可以扫描诸如汽车之类大的物体,有专业级的设备可以达到几十米或者更长的,但是造价比较高了。因为3D 扫描仪可以采集现实生活中物体的形状、几何、纹理和颜色,并将这些数据转化为数字模型。

3D扫描还可用于各种不同的行业和多种应用

4. 手持式人体三维扫描仪使用方法

三维扫描仪在扫描前需要进行标定,即扫描仪通过相机拍摄带有固定间距图案阵列的标定板,经过标定算法的计算,确定物理尺寸和像素间的换算关系,得出相机的几何模型,从而降低镜头的畸变,使扫描图像与实物更接近。

扫描仪的标定需要拍摄不同角度的标定板,传统的标定板为平板,当需要拍摄倾斜状态的标定板时,往往需要借助外物进行支撑,十分不便;并且容易出现外物与标定板配合不稳定,无法标定的情况。

5. 手持式三维激光扫描仪的应用

3d抄数是通过3D抄数的方式(抄数是逆向工程的广东俗称,通常叫作“广东3D抄数”,而在江浙一带则被叫作造型,常用于仿制工作,它是平常意义上设计的反向过程),即运用三维激光扫描仪(手持三维扫描仪或大空间三维扫描)对已有的模型进行扫描,得到三维轮廓数据,配合专业逆向工程软件进行模型重构,最终生成数控程序,并进行数控加工。

6. 三维人体扫描仪器

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。

7. 人体全身三维扫描仪

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。

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