3d扫描仪的原理及应用

[导读]本文中，小编将对3D扫描仪予以介绍，如果你想对它的详细情况有所认识，或者想要增进对它的了解程度，不妨请看以下内容哦。

本文中，小编将对3D扫描仪予以介绍，如果你想对它的详细情况有所认识，或者想要增进对它的了解程度，不妨请看以下内容哦。

一、3D扫描仪

3D扫描仪(3D Scanner)是一种先进的技术设备，用于捕捉物体的三维几何形状和表面纹理，并将其转化为数字模型。无论是在制造业、建筑业、医疗保健、文化遗产保护还是虚拟现实等领域，3D扫描仪都具有广泛的应用，为各行各业提供了许多创新和解决方案。

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。

二、3D扫描仪的原理

3D扫描仪是一种将现实世界中的物体转化为数字模型的设备。它使用多种不同的原理和技术来实现对物体的快速、精确的三维扫描。

1、结构光原理

结构光原理是3D扫描仪中最常见的工作原理之一。它通过将物体表面投影光栅或者条纹图案，并使用相机记录下物体表面的形态变化来获取三维信息。常见的结构光3D扫描仪包括激光三角法和时间编码光栅(TOF)扫描仪。

2、相位测量原理

相位测量原理是另一种常见的3D扫描仪原理。该原理利用相机观察物体上的纹理或标记，并测量出物体表面的相位变化来计算出三维信息。这种方法适用于需要高精度的测量，例如工业检测和制造领域

3、光斑投影原理

光斑投影原理是基于衍射效应的3D扫描仪原理。它使用空间光调制器(SLM)或者光照片刻蚀技术将光斑投影到物体表面，并通过相机记录下物体表面的光强度变化来实现三维测量。

三、3D扫描仪的应用

3D扫描仪是集光、机、电和计算机技术于一体的高新技术，是对物体空间外形和结构及色彩进行扫描，以获得物体表面的空间坐标。它的重要意义在于能够将实物的立体信息转换为计算机能直接处理的数据，与3D打印机技术相结合，可以将数据真实化，为科学研究、数据分析，以及我们的生活带来便利。

1、逆向工程

通过三维扫描，获得物体的空间外形和结构，得到产品的数据后，用专业的逆向工程软件进行数据处理，修正误差得到物体的精确尺寸，以此为基础进行产品的三维建模。