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激光掃描儀與結(jié)構(gòu)光掃描儀,您應(yīng)該選擇哪種?
來源:騰訊網(wǎng)
在3D打印工作流程中,3D掃描儀通常是促進對象建模的必要步驟。它們可以收集形狀數(shù)據(jù),有時甚至可以根據(jù)3D掃描儀的外觀(如顏色)收集數(shù)據(jù)。因此,3D掃描可以增強設(shè)計過程,加速并減少數(shù)據(jù)收集中的錯誤,還可以節(jié)省時間和金錢。
3D掃描可以基于不同的技術(shù),每種技術(shù)都有自己的優(yōu)點和局限。在本文中,我們將探討用于3D打印的兩種主要技術(shù),即激光三角測量和結(jié)構(gòu)光。那么,激光掃描儀與結(jié)構(gòu)光掃描儀相比如何?最重要的是,做項目時應(yīng)選擇哪一個?
激光掃描儀:技術(shù),優(yōu)點和局限
激光掃描儀基于三角三角測量,可精確捕獲數(shù)百萬個點的3D形狀。更確切地說,它們通過將激光點或線投射到物體上然后利用傳感器捕獲其反射來工作。由于傳感器位于距激光源的已知距離處,因此可以通過計算激光的反射角來進行精確的點測量。在知道掃描儀距物體的距離的情況下,掃描硬件可以映射物體的表面,從而記錄3D掃描。
這種方法稱為三角測量,因為激光點(或線),傳感器和激光發(fā)射器形成三角形,如下圖所示。市場上有許多不同類型的激光掃描儀,您可以選擇手持式,臺式機或?qū)I(yè) /工業(yè)設(shè)備。關(guān)鍵是他們在短程范圍內(nèi)工作。
激光三角測量技術(shù)的好處在于其分辨率和準確性。在談到準確性時,它大約是幾十微米。此外,可以以非常合理的價格購買激光3D掃描儀,因為它的設(shè)計非常簡單。
但是,您應(yīng)該注意,要掃描的曲面的屬性會影響掃描過程。因此,非常光亮或透明的表面對于該技術(shù)來說可能是非常成問題的。
例如,Matter&Form V2(左側(cè))是臺式激光3D掃描儀,零售價為749美元。Creaform的Go!SCAN SPARK(右側(cè))是一款專業(yè)的手持式激光3D掃描儀,起價約為30,000美元。
結(jié)構(gòu)光掃描儀:技術(shù),優(yōu)點和局限性
如今,許多用于3D打印的手持式3D掃描儀都使用結(jié)構(gòu)光技術(shù)。該技術(shù)還使用三角三角測量,但通過將光圖案投射到物體上進行掃描而不是激光線(或點)來工作。使用LCD投影儀或其他穩(wěn)定光源將圖案投影在物體上。稍微偏離投影儀的一個或多個傳感器(或相機)觀察光圖案的形狀并計算視場中每個點的距離。在掃描過程中使用的結(jié)構(gòu)光可以是白色或藍色,并且光圖案通常由一系列條紋組成,但也可以由點或其他形狀的矩陣組成。
這種類型的設(shè)備就像激光掃描儀在短距離上工作一樣,可以手持或安裝在三腳架上。
結(jié)構(gòu)光技術(shù)的好處是掃描速度有多快。掃描可在約2秒內(nèi)完成,掃描區(qū)域也非常大。就像激光掃描儀一樣,結(jié)構(gòu)光掃描儀非常準確,并提供高分辨率。
這種類型的掃描儀的缺點之一是它們對給定環(huán)境中的照明條件敏感。激光掃描儀的情況并非如此。例如,在外工作將非常困難。
例如,惠普的Structured Light Pro S3(左側(cè))安裝在三腳架設(shè)備上,零售價約為4,390美元(3,930歐元)。Shining3D的EinScan Pro 2X(頂部)是一款專業(yè)的手持式結(jié)構(gòu)照明設(shè)備,售價約為6,899美元,XYZprinting的Scanner 2.0(底部)也是一款適合初學者的手持設(shè)備,售價256美元(226歐元)。
其他技術(shù)
在上述兩種技術(shù)的情況下,它們用于短距離3D掃描。當您需要遠距離掃描物體時,您會發(fā)現(xiàn)自己受到限制。我們將提到另外兩種技術(shù),旨在用于中長程3D掃描。
飛行時間3D掃描儀使用激光脈沖技術(shù)。就像激光掃描儀一樣,它們使用激光精確掃描3D物體,但是,該技術(shù)的工作方式完全不同。它的工作原理是完全了解激光的速度,然后系統(tǒng)測量激光到達物體并反射回傳感器的時間長度。
另一種類型的飛行時間3D掃描儀使用相移系統(tǒng)。該技術(shù)與激光脈沖技術(shù)的工作原理相同,但也調(diào)制激光束的功率。掃描儀比較發(fā)出的激光的相位并返回傳感器。這使其比激光脈沖3D掃描儀更精確,但對于遠程掃描不靈活。
飛行時間3D掃描儀絕對不如激光掃描儀或結(jié)構(gòu)光掃描儀那么精確,但是如果你想要掃描一個大型物體,讓我們說建筑物,你很可能會使用這種技術(shù)。