型號
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專業(yè)三維立體掃描儀
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掃描方式
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非接觸式面掃描
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傳感器
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雙目130萬級德國原裝工業(yè)傳感器 UI-1540LE-M
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單幅測量精度
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≤±0.01 mm
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單幅測量時(shí)間
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≤3s
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測量點(diǎn)距
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0.1-0.3mm
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鏡頭
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日本品牌鏡頭
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光柵技術(shù)
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美國品牌光源光柵
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拼接方式
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全自動(dòng)拼接
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掃描范圍
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小到直徑10mm的物體,大到兩米高的物體,都可精密掃描
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掃描深度
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不但滿足一般物體掃描,同時(shí)適合景深較大物體掃描(0~180mm)
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兼容軟件
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可以生成多種數(shù)據(jù)格式,供其他軟件使用,包括stl,ply,asc,ac,pif等,可以轉(zhuǎn)換到AutoCAD,Geomagic Studio,Rapid Form,ImageWare等軟件中進(jìn)行后期處理。
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三維掃描儀分類與功能
大體分為接觸式三維掃描儀 和非接觸式三維掃描儀
。其中非接觸式三維掃描儀又分為光柵三維掃描儀(也稱拍照式三維描儀)和激光掃描儀。而光柵三維掃描又有白光掃描或藍(lán)光掃描等,激光掃描儀又有點(diǎn)激光、線激光、面激光的區(qū)別。
三維掃描儀功能:
1:三維掃描儀的用途是創(chuàng)建物體幾何表面的 點(diǎn)云(point
cloud),這些點(diǎn)可用來插補(bǔ)成物體的表面形狀,越密集的點(diǎn)云可以創(chuàng)建更精確的模型(這個(gè)過程稱做三維重建)。若掃描儀能夠取得表面顏色,則可進(jìn)一步在重建的表面上粘貼材質(zhì)貼圖,亦即所謂的材質(zhì)印射(texture
mapping)。
2:
三維掃描儀可模擬為照相機(jī),它們的視線范圍都體現(xiàn)圓錐狀,信息的搜集皆限定在一定的范圍內(nèi)。兩者不同之處在于相機(jī)所抓取的是顏色信息,而三維掃描儀測量的是距離。
拍照式三維掃描儀
拍照式三維掃描儀掃描原理類似于照相機(jī)拍攝照片而得名,是為滿足工業(yè)設(shè)計(jì)行業(yè)應(yīng)用需求而研發(fā)的產(chǎn)品,,它集高速掃描與高精度優(yōu)勢,可按需求自由調(diào)整測量范圍,從小型零件掃描到車身整體測量均能完美勝任,具備極高的性能價(jià)格比。目前已廣泛應(yīng)用于工業(yè)設(shè)計(jì)行業(yè)中,真正為客戶實(shí)現(xiàn)
"一機(jī)在手,設(shè)計(jì)無憂"!拍照式結(jié)構(gòu)光三維掃描儀是一種高速高精度的三維掃描測量設(shè)備,采用的是目前國際上A先進(jìn)的結(jié)構(gòu)光非接觸照相測量原理。結(jié)構(gòu)光三維掃描儀的基本原理是:采用一種結(jié)合結(jié)構(gòu)光技術(shù)、相位測量技術(shù)、計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的復(fù)合三維非接觸式測量技術(shù)。采用這種測量原理,使得對物體進(jìn)行照相測量成為可能,所謂照相測量,就是類似于照相機(jī)對視野內(nèi)的物體進(jìn)行照相,不同的是照相機(jī)攝取的是物體的二維圖象,而研制的測量儀獲得的是物體的三維信息。與傳統(tǒng)的三維掃描儀不同的是,該掃描儀能同時(shí)測量一個(gè)面。測量時(shí)光柵投影裝置投影數(shù)幅特定編碼的結(jié)構(gòu)光到待測物體上,成一定夾角的兩個(gè)攝像頭同步采得相應(yīng)圖象,然后對圖象進(jìn)行解碼和相位計(jì)算,并利用匹配技術(shù)、三角形測量原理,解算出兩個(gè)攝像機(jī)公共視區(qū)內(nèi)像素點(diǎn)的三維坐標(biāo)。拍照式三維掃描儀可隨意搬至工件位置做現(xiàn)場測量,并可調(diào)節(jié)成任意角度作全方位測量,對大型工件可分塊測量,測量數(shù)據(jù)可實(shí)時(shí)自動(dòng)拼合,非常適合各種大小和形狀物體(如汽車、摩托車外殼及內(nèi)飾、家電、雕塑等)的測量。
拍照式三維掃描儀采用的是白光光柵掃描,以非接觸三維掃描方式工作,全自動(dòng)拼接,具有高效率、高精度、高壽命、高解析度等優(yōu)點(diǎn),特別適用于復(fù)雜自由曲面逆向建模,
主要應(yīng)用于產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)(RD,比如快速成型、三維數(shù)字化、三維設(shè)計(jì)、三維立體掃描等)、逆向工程(RE,如逆向掃描、逆向設(shè)計(jì))及三維檢測CAV),是產(chǎn)品開發(fā)、品質(zhì)檢測的必備工具。三維掃描儀在部分地區(qū)又稱為激光抄數(shù)機(jī)或者3D抄數(shù)機(jī)。
拍照式光學(xué)三維掃描儀,其結(jié)構(gòu)原理主要由光柵投影設(shè)備及兩個(gè)工業(yè)級的CCD
Camera所構(gòu)成,由光柵投影在待測物上,并加以粗細(xì)變化及位移,配合CCD
Camera將所擷取的數(shù)字影像透過計(jì)算機(jī)運(yùn)算處理,即可得知待測物的實(shí)際3D外型。
拍照式三維掃描儀采用非接觸白光技術(shù),避免對物體表面的接觸,可以測量各種材料的模型,測量過程中被測物體可以任意翻轉(zhuǎn)和移動(dòng),對物件進(jìn)行多個(gè)視角的測量,系統(tǒng)進(jìn)行全自動(dòng)拼接,輕松實(shí)現(xiàn)物體360高精度測量。并且能夠在獲取表面三維數(shù)據(jù)的同時(shí),迅速的獲取紋理信息,得到逼真的物體外形,能快速的應(yīng)用于制造行業(yè)的掃描。
結(jié)構(gòu)光便攜式照相測量儀的特點(diǎn):
1)掃描速度極快,數(shù)秒內(nèi)可得到100多萬點(diǎn)
2)一次得到一個(gè)面,測量點(diǎn)分布非常規(guī)則。
3)精度高,可達(dá)0.03mm
4)單次測量范圍大(激光掃描儀一般只能掃描50mm寬的狹窄范圍)
5)便攜,可搬到現(xiàn)場進(jìn)行測量。
6)可對無法放到工作臺上的較重、大型工件(如模具、浮雕等)進(jìn)行測量。
7)大型物體分塊測量、自動(dòng)拼合。
8)大景深(激光掃描儀的掃描深度一般只有100多毫米,而結(jié)構(gòu)光掃描儀的掃描深度可達(dá)300~500mm
三維掃描儀的發(fā)展歷程
第一種三維掃描儀:點(diǎn)測量
代表系統(tǒng)有:三坐標(biāo)測量儀;點(diǎn)激光測量儀;關(guān)節(jié)臂掃描儀(精度不高)通過每一次的測量點(diǎn)反映物體表面特征,優(yōu)點(diǎn)是精度高,但速度慢,如果要做逆向工程,只能在測量高精密形位公差要求的物體上有優(yōu)勢。
定義:適合做物體表面形位公差檢測用。
第二種三維掃描儀:線測量
代表系統(tǒng)有:三維臺式激光掃描儀,三維手持式激光掃描儀,關(guān)節(jié)臂+激光掃描頭。通過一段(一般為幾公分,激光線過長會(huì)發(fā)散)有效的激光線照射物體表面,再通過傳感器得到物體表面數(shù)據(jù)信息。
定義:適合掃描中小件物體,掃描景深小(一般只有5公分),精度較高,此代系統(tǒng)是發(fā)展比較成熟的,其新產(chǎn)品A高精度已經(jīng)達(dá)到0.01微米。所以,精度上,其比肩點(diǎn)掃描。速度上已有極大地提高。在高精度工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域,將有廣闊用途。
第三種三維掃描儀:面掃描代表系統(tǒng):拍照式三維掃描儀,三維攝影測量系統(tǒng)等。通過一組(一面光)光柵的位移,再同時(shí)經(jīng)過傳感器而采集到物體表面的數(shù)據(jù)信息。
應(yīng)用
結(jié)構(gòu)光三維掃描儀的典型應(yīng)用
可用于包含下列應(yīng)用的廣泛領(lǐng)域:
逆向教學(xué)
1)逆向工程培訓(xùn)
逆向工程(RE)/快速成型(RP)
1)掃描實(shí)物,建立CAD數(shù)據(jù);或是掃描模型,建立用于檢測部件表面的三維數(shù)據(jù)。
2)模具設(shè)計(jì)、精度要求低于0.05mm
3)對于不能使用三維CAD數(shù)據(jù)的部件,建立數(shù)據(jù)。
4)個(gè)性化設(shè)計(jì),如服裝CAD。
5)使用由RP創(chuàng)建的真實(shí)模型,建立和完善產(chǎn)品設(shè)計(jì)。
6)有限元分析的數(shù)據(jù)捕捉。
檢測(CAT)/CAE
1)生產(chǎn)線質(zhì)量控制和曲面零件的形狀檢測 ,(精度需求低于0.05mm)
例如:金屬鑄件鍛造、加工沖模和澆鑄、塑料部件(壓塑模、滾塑模、注塑模)、鋼板沖壓、木制品、復(fù)合及泡沫產(chǎn)品。
科學(xué)研究
1)計(jì)算機(jī)視覺
2)計(jì)算幾何
3)考古研究
其他應(yīng)用
1)文物、藝術(shù)品的錄入和電子展示
2)動(dòng)畫造型
3)牙齒及畸齒矯正
4)整容及上頜面手術(shù)等等