德國Breuckmann三維掃描儀工作原理

      德國Breuckmann(博爾科曼)是AICON旗下三維測量系統(tǒng)品牌，德國原裝進(jìn)口三維掃描儀利用白光掃描儀或條紋投影系統(tǒng)對(duì)物體進(jìn)行 3D 數(shù)據(jù)采集時(shí)，應(yīng)按如下順序進(jìn)行：在 3D 掃描儀、測量對(duì)象以及本例中自動(dòng)化采集所需的旋轉(zhuǎn)臺(tái)或機(jī)器人的設(shè)置工作完成后，應(yīng)對(duì)傳感器組件（照相機(jī)，投影儀）進(jìn)行校正。

       隨后，進(jìn)行執(zhí)行對(duì)象的數(shù)字化測量。為此，需使用投影儀在測量對(duì)象上投射一系列條紋圖形（這里采用格雷碼和相移技術(shù)），讓每個(gè)對(duì)象顯示符合其輪廓特征的獨(dú)立條紋形狀。系統(tǒng)的照相機(jī)在預(yù)先設(shè)定的測量范圍內(nèi)采集投射得到的條紋圖形，而每個(gè)投影會(huì)因?qū)ο笊踔翆?duì)象的測量范圍而不同。根據(jù)不同的應(yīng)用類型，可能需要采用一臺(tái)或兩臺(tái)照相機(jī)。必要時(shí)還可增加一個(gè)與測量過程同步的旋轉(zhuǎn)臺(tái)或機(jī)器人，以便完全自動(dòng)地實(shí)現(xiàn) 3D 數(shù)字化。

       每次順序測量步驟可在大約一秒鐘內(nèi)完成，而整個(gè)測量過程的用時(shí)取決于測量對(duì)象的復(fù)雜程度，介于幾秒至幾分鐘不等。一旦被測對(duì)象完全數(shù)字化，測量過程隨即完成，也就是對(duì)象所有側(cè)面的每個(gè)圖像都已采集完成并被自動(dòng)保存。在幾秒鐘內(nèi)，計(jì)算機(jī)便可參考相應(yīng)的對(duì)象幾何結(jié)構(gòu)或借助數(shù)據(jù)采集之前貼到對(duì)象上的標(biāo)記將獨(dú)立的采集內(nèi)容對(duì)齊，從而計(jì)算出測量對(duì)象的 3D 數(shù)據(jù)。

       三維掃描測量儀為現(xiàn)場進(jìn)行藝術(shù)品或考古文物的三維掃描，供教育、研究及數(shù)字化存檔做出重大貢獻(xiàn)，尤其在當(dāng)今的醫(yī)療行業(yè)被廣泛使用。

       最初的結(jié)果是點(diǎn)云，隨后根據(jù)手頭測量任務(wù)（例如逆向工程、快速原型設(shè)計(jì)）的情況并借助相應(yīng)的專用程序?qū)Ⅻc(diǎn)云轉(zhuǎn)換為稀疏的三角網(wǎng)絡(luò)，也稱為“網(wǎng)格”。在該處理步驟中，可對(duì)表面進(jìn)行平滑處理，減小測量噪聲，并減少數(shù)據(jù)量，但不會(huì)降低整體數(shù)據(jù)質(zhì)量。測量對(duì)象的準(zhǔn)確三維復(fù)制模型是一個(gè)有不同格式的數(shù)據(jù)組，并可進(jìn)一步用于任何其他類型的處理，例如采用 CAD / CAM 程序。

       白光掃描儀的測量范圍介于幾毫米至一米不等。不過，將以上所述方法與另一種測量方法（攝影測量法）配合使用后，便可顯著增加自由形態(tài)區(qū)域的采集面積并達(dá)到最高圖像細(xì)節(jié)。三維數(shù)字化的應(yīng)用范圍很廣，小到噴油嘴大到數(shù)米高的建筑結(jié)構(gòu)。

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