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3D扫描仪

百科说明
 

3D扫描仪

 
北京时间2013年3月,美国3D打印机厂商MakerBot CEO布瑞·佩蒂斯(Bre Pettis)在SXSW互动大会上展示了3D扫描仪的原型品。佩蒂斯表示,MakerBot正在开发一款桌面3D扫描仪,名为Digitizer,帮助用户更方便地将现实世界物品转换成为可用于3D打印的数据。
3D扫描仪能对物体进行高速高密度测量,输出三维点云(Point Cloud)供进一步后处理用。 



产品简介

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最早出现的是接触式测量方法,代表是三维坐标测量机,虽然精度达到微米量级(0.5mm),但是由于体积巨大、造价高以及不能测量柔软的物体等缺点,使其应用领域受到限制 [2]  。
3D扫描仪展示3D扫描仪展示
于是出现了非接触式测量方法,主要分两类。
一类是被动方式,就是不需要特定的光源,完全依靠物体所处的自然光条件进行扫描,常采用双目技术,但是精度低,只能扫描出有几何特征的物体,不能满足很多领域的要求。
另一类是主动方式,就是向物体投射特定的光,其中代表技术激光线式的扫描,精度比较高,但是由于每次只能投射一条光线,所以扫描速度慢。另外,由于激光会对生物体以及比较珍贵的物体造成伤害,所以不能应用于某些特定领域。
新兴的技术是结构光式的扫描,结构光也属于主动方式,通过投影或者光栅投射同时多条光线,就可以采取物体的一个表面,只需要几个面的信息就可以完成扫描,最大的特点是
3D扫描仪3D扫描仪
扫描速度快,而且可编程实现。
还有一种是低频脉冲波(低频声波)式原理,主要应用于物位测量方面。基于二维数组波束形成器传送低频脉冲,介可视3D物位扫描仪接收来自筒仓、仓室或其他容室内物料的回波。设备的数字信号处理器对接收到的信号进行取样和分析,通过估算回波到达的时间和方向,处理器形成一个物料表面的三维图,这个图像通过一种专有的计算方法对信息进行处理并生成3D图象,可以在远端屏幕上显示出来. 物位计可以据此准确得出物料的体积和质量,够使工艺物位监测和库存控制达到一个新的高度。料位计精确的物料检测能够提高操作效率和管理能力,高成本突发状况减少,加快收益回馈。 [3] 

功能

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三维扫描仪的用途是创建物体几何表面的(point cloud),这些点可用
布瑞·佩蒂斯布瑞·佩蒂斯 [3]
来插补成物体的表面形状,越密集的点云可以创建更精确的模型(这个过程称)。若扫描仪能够取得表面颜色,则可进一步在重建的表面上粘贴,亦即所谓的(texture mapping)。
三维扫描仪可模拟为照相机,它们的视线范围都体现圆锥状,信息的搜集皆限定在一定的范围内。两者不同之处在于相机所抓取的是颜色信息,而三维扫描仪测量的是距离。由于测得的结果含有深度信息,因此常称之。
由于三维扫描仪的扫描范围有限,因此常需要变换扫描仪与物体的相对位置或将物体放置于电动转盘(turnable table)上,经过多次的扫描以拼凑物体的完整模型。将多个片面模型集成的技术称做图像配准(image registration)或对齐(alignment),其中涉及多种三维比对(3D-matching)方法。 [4] 

发展

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扫描是获取3D物品可打印设计文件的三种方式之一。除扫描之外,用户还可以下载其他人创建的文件,或使用软件从头开始设计模型。商用的3D扫描仪已经出现,但价格高达数千美元。此外用户也可以自己动手,利用3D成像装置,例如微软Kinect中的摄像头,自制这样的扫描仪。

市场

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MakerBot尚未宣布Digitizer的价格。Digitizer仍是原型产品,不过根据佩蒂斯的说法:“现在,所有人都可以扫描现实物品。”这意味着Digitizer已接近面向消费者的推出,类似该公司最初的售价1800美元的Replicator3D打印机
根据MakerBot的新闻稿,Digitizer将采用“传统的激光和摄像头,将实际物品复制成数字格式和文件”。到目前为止,尚没有其他厂商推出具有竞争力的消费类3D扫描仪。 [5] 
MakerBot网站并未提供有关Digitizer的任何参数、价格和销售信息。该网站仅仅提供了一个注册表格,用户可以在其中留下电子邮件地址,以获得未来的最新进展。 [4] 

品牌

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Z Corp.
Z Corporation开发、制作和销售着世界上打印速度最快的三维打印成型机,可以快速、轻松、廉价地从计算机辅助设计(CAD)和其它数字数据中制作出小型模型,公司产品还包括具有世界最高便携性的三维扫描仪。
型号:Z Corporation ZScanner 600 3D激光扫描器
Z Corporation ZScanner 700PX 3D激光扫描器
Z Corporation ZScanner 700 CX 3D激光扫描仪
Z Corporation ZScanner 800 3D激光扫描器
Z Corporation ZScanner 700 3D激光扫描器
3D Camega
3D Camega是一家以研发、生产和销售人体三维扫描等3D CaMega光学三维扫描系统为主的高科技企业。
依托与国际水平同步的深厚技术实力,我们的创业团队结合潜在客户的实际需要,已成功实现了对光学照相式三维扫描系统的产业化,顺利地研制出应用于工业检测、人体数字化、医疗美容、公安刑侦等领域的系列“3D CaMega光学三维扫描系统”产品。
型号:3D CaMega 鞋楦三维扫描仪
3D CaMega 牙模三维扫描仪
3D CaMega MCS-100 精细三维扫描系统
3D CaMega MCS-60 精细三维扫描系统
3D CaMega MCS-30 精细三维扫描系统
3D CaMega 人体足部(脚形)3D扫描系统
3D CaMega DCS系列 脸型(头部)三维扫描系统
Polhemus
Polhemus公司是一家私营企业,成立于2002年9月,此前一直由几家大型航空公司经营。在公司转制成为私有企业后,公司先后推出了一系列新产品及多款软件。此后,公司以其尖端的电磁跟踪技术为基础不断开发出创新技术,在业内有“三维第一企业”之美称。
型号:Polhemus FastScan 双摄像头3D激光扫描仪
Polhemus RBF 3D扫描软件
 
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  • 最近更新: 2018-04-02
  • 创建者:destoon

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