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手持式三維掃描儀種類及其工作原理

點擊次數(shù)：923 更新時間：2021-03-12

　　隨著信息和通信技術的發(fā)展，人們在生活和工作中接觸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、照相機、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。在許多領域，如機器視覺、面形檢測、實物仿形、自動加工、產(chǎn)品質(zhì)量控制、生物醫(yī)學等，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)化為計算機能直接處理的三維數(shù)字模型。三維掃描儀正是實現(xiàn)三維信息數(shù)字化的一種極為有效的工具。

　　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。接觸式的采用探測頭直接接觸物體表面，通過探測頭反饋回來的光電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字面形信息，從而實現(xiàn)對物體面形的掃描和測量，主要以三坐標測量機為代表。

　　接觸式測量具有較高的準確性和可靠性；配合測量軟件，可快速準確地測量出物體的基本幾何形狀，如面，圓，圓柱，圓錐，圓球等。其缺點是：測量費用較高；探頭易磨損。測量速度慢；檢測一些內(nèi)部元件有先天的限制，故欲求得物體真實外形則需要對探頭半徑進行補償，因此可能會導致修正誤差的問題；接觸探頭在測量時，接觸探頭的力將使探頭尖duan部分與被測件之間發(fā)生局部變形而影響測量值的實際讀數(shù)；由于探頭觸發(fā)機構的慣性及時間延遲而使探頭產(chǎn)生超越現(xiàn)象，趨近速度會產(chǎn)生動態(tài)誤差。

　　隨著計算機機器視覺這一新興學科的興起和發(fā)展，用非接觸的光電方法對曲面的三維形貌進行快速測量已成為大趨勢。這種非接觸式測量不僅避免了接觸測量中需要對測頭半徑加以補償所帶來的麻煩，而且可以實現(xiàn)對各類表面進行高速三維掃描。

　　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量、結構光掃描測量和工業(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，對物體表面不會有損傷，同時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到5000－10000點/秒的速度，而照相式三維掃描儀則采用面光，速度更是達到幾秒鐘百萬個測量點，應用與實時掃描，工業(yè)檢測具有很好的優(yōu)勢。

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