3D扫描技术介绍

激光三角剖分3D扫描技术

激光三角测量3D扫描仪利用单个激光点或激光线在整个尺寸上扫描对象。3D扫描仪投射单个激光点的层光束。激光一旦从需要进行3D扫描的对象反射回来，其初始轨迹就会被传感器修改并记录下来。该技术将三角剖分与激光轨迹修正中的数据一起使用，以获得特定的偏角。然后，该角度与物体和扫描仪之间的距离有关。一旦扫描仪收集到几乎足以绘制物体表面的所有必要距离，便完成了3D扫描。此方法的优点是非常精确的高分辨率，有助于精确地映射对象。但是，使用激光三角测量技术进行扫描时会出现问题。扫描对表面性质敏感。扫描透明或有光泽的对象可能会遇到问题。

摄影测量3D扫描技术

摄影测量法也称为摄影。这项技术使用照片来测量物体的尺寸。这有助于实现曲面点的精确距离。摄影测量法考虑到了计算几何算法的强大功能以及最终生成数字文件的计算机视觉。为此，该方法采用分析需要扫描的静态物体的各种照片。这些照片必须从不同角度拍摄。此方法自动检测与相似物理点等效的像素。该原理要求用户提及摄像机的参数。例如，焦距，镜头失真等。这项技术绝对令人印象深刻。但是，它有其局限性。当需要分析大量照片和成千上万个表面点时，主要的挑战就出现了。除3D扫描仪外，还必须拥有一台高端计算机才能运行摄影测量算法。优点包括高精度和采集速度。摄影测量技术甚至可以重新创建具有不同比例的对象。该技术在分辨率灵敏度方面也存在问题，因此，对于低分辨率照片可能会存在问题。

结构光3D扫描技术

为了更好地回答什么是3D扫描，重要的是要讨论各种原理。结构光3D扫描技术就是一种用于3D扫描对象的方法。该原理类似于激光三角剖分方法，因为它使用了三角剖分。但是，该方法不使用激光来捕获表面距离。但是，它利用了一系列线性模式。通过考虑每条线的末端，该方法负责计算表面与3D扫描仪的距离。有多种投影仪可用于处理线性图案或白色或蓝色结构光。一种这样的投影仪是DLP，其被称为数字光处理技术。

如果要扫描身体，可以毫无疑问地使用这些方法。就捕获对象的尺寸而言，该技术更快，更精确。除了它提供的所有出色功能之外，限制仍然存在。它对照明效果很敏感，在外部空间使用强光时可能会出现问题。

激光脉冲3D扫描仪

基于激光脉冲的3D扫描仪也可以称为激光雷达或飞行时间扫描仪。通过测量激光投射到物体上要花费多少时间才能返回。光速是已知的，计算出的时间最终提供了激光行进的距离。借助距离，速度和时间公式，可以轻松得出物体与3D扫描仪之间的距离。激光扫描仪能够在一皮秒内测量数百万个激光距离。为了正常工作，3D扫描仪必须围绕一个点进行360度激光照射。为了确保这一点得到照顾，3D扫描仪配有反射镜，有助于改变激光的方向。

还有另一种3D扫描仪技术，称为相移激光3D扫描仪。这些是激光脉冲的子类别。脉冲移位激光器与激光脉冲之间的区别在于，相移系统不仅调制脉冲激光，还调制激光束的功率。并且，相移激光器与激光脉冲3D扫描仪相比可提供更好，更准确的结果。但是，激光脉冲3D扫描仪在扫描较大的物体（例如整个房间）时非常有用。尽管速度较慢，但相对于其他3D扫描仪的这一优势使激光脉冲成为3D扫描仪在许多用户中很受欢迎。

基于接触的3D扫描仪

基于联系人的3D扫描的另一个名称是数字化。顾名思义，该技术使用接触或物理接触来收集有关主题的3D数据。该方法在3D扫描仪通过物理触摸调查对象时完成。在扫描过程中，为了获得最佳精度，必须将物体牢固地固定在一个位置。3D扫描仪在各个点触摸对象的表面并记录3D信息。借助关节臂开始触摸。该臂能够收集物体的所有各个角度和细节，以提供精确的规格。这种扫描通常在零件制造之后和质量控制步骤中很有用。在维护过程中也会使用它们。

3D扫描仪具有很高的精确度，这使这些3D扫描仪对许多应用程序都起到了很大的帮助作用。甚至可以在基于接触的3D扫描仪的帮助下扫描透明表面。但是，扫描仪确实有一些限制。主要的问题是速度慢和扫描具有复杂几何表面的自由形式对象或零件的准确性。