三维光学扫描仪
三维扫描仪的三种测量原理
三维扫描仪的三种测量原理随着信息和通信技术的发展，⼈们在⼯作和⽣活中接触到图形图像也越来越多的。
⽽获取图像的⽅法⼤多都是使⽤各类摄像机、照相机等，利⽤这些⽅式通常只能得到物体的平⾯图像，即物体的⼆维信息。
当我们想要获取物体的准确数据，就需要利⽤到三维扫描仪，来获取到物体的三维数据信息，今天我们可以带⼤家了解下三维扫描采集数据信息的三种测量原理。
⼀、结构光扫描仪原理光学三维扫描系统是将光栅连续投射到物体表⾯，摄像头同步采集图像，然后对图像进⾏计算，并利⽤相位稳步极线实现两幅图像上的三维空间坐标(X、Y、Z)，从⽽实现对物体表⾯三维轮廓的测量。
⼆、激光扫描仪原理由于扫描法系以时间为计算基准，故⼜称为时间法。
它是⼀种⼗分准确、快速且操作简单的仪器，且可装置于⽣产在线，形成边⽣产边检验的仪器。
激光扫描仪的基本结构包含有激光光源及扫描器、受光感 ( 检 ) 测器、控制单元等部分。
激光光源为密闭式，较不易受环境的影响，且容易形成光束，⽬前常采⽤低功率的可见光激光，如氦氖激光、半导体激光等，⽽扫描器为旋转多⾯棱规或双⾯镜，当光束射⼊扫描器后，即快速转动使激光光反射成⼀个扫描光束。
光束扫描全程中，若有⼯件即挡住光线，因此可以测知直径⼤⼩。
测量前，必须先⽤两⽀已知尺⼨的量规作校正，然后所有测量尺⼨若介于此两量规间，可以经电⼦信号处理后，即可得到待测尺⼨。
因此，⼜称为激光测规。
三、三坐标原理三坐标测量机是由三个互相垂直的运动轴X，Y，Z建⽴起的⼀个直⾓坐标系，测头的⼀切运动都在这个坐标系中进⾏，测头的运动轨迹由测球中⼼来表⽰。
测量时，把被测零件凡放在⼯作台上，测头与零件表⾯接触，三坐标测量机的检测系统可以随时给出测球中⼼点在坐标系中的精确位置。
当测球沿着⼯件的⼏何型⾯移动时，就可以精确地的计算出被测⼯件的⼏何尺⼨，现状和位置公差等。
三维扫描所涉及到的众多领域，如⾃动加⼯、⾯形检测、实物仿形、⽣物医学等，机器视觉、产品质量控制、物体的三维信息是必不可少的。
三维扫描仪使用方法及操作技巧
三维扫描仪使用方法及操作技巧三维扫描仪大体分为接触式三维扫描仪和非接触式三维扫描仪。
其中非接触式三维扫描仪又分为光栅三维扫描仪（也称拍照式三维描仪）和激光扫描仪。
而光栅三维扫描又有白光扫描或蓝光扫描等，激光扫描仪又有点激光、线激光、面激光的区别。
三维扫描仪功能：1：三维扫描仪的用途是创建物体几何表面的点云（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（这个过程称做三维重建）。
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材质贴图，亦即所谓的材质映射（texture mapping）。
2：三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。
手持式三维扫描仪手持式三维扫描仪原理：线激光手持三维扫描仪，自带校准功能，采用635nm的红色线激光闪光灯，配有一部闪光灯和两个工业相机，工作时将激光线照射到物体上，两个相机来捕捉这一瞬间的三维扫描数据，由于物体表面的曲率不同，光线照射在物体上会发生反射和折射，然后这些信息会通过第三方软件转换为3D图像。
在扫描仪移动的过程中，光线会不断变化，而软件会及时识别这些变化并加以处理。
光线投射到扫描对象上的频率高达28，000points/s，所以在扫描过程中移动扫描仪，哪怕扫描时动作很快，也同样可以获得很好的扫描效果，手持式三维扫描仪工作时使用反光型角点标志贴，与扫描软件配合使用，支持摄影测量和自校准技术。
定位目标可以使操作员根据其需要的任何方式360移动物体。
真正便携手持三维扫描仪，可装入手提箱，携带到作业现场或者工厂间转移十分方便。
实现激光扫描技术的一些最高数据质量，保持较高解析度，同时在平面上保持较大三角形，从而生成较小的STL文件。
设备的形状和重量分布有利于长时间使用，避免发生肌肉骨骼问题。
功能多样并方便用户。
光学三维扫描仪原理
光学三维扫描仪原理
光学三维扫描仪是一种通过光学原理实现物体三维信息获取的设备。
其原理基于光学测量和图像处理技术，使用扫描仪内部的激光器发射一束光线照射到待测物体表面，然后通过一组镜头或光学系统对反射回来的光线进行捕捉和记录。
光学扫描仪通过改变光线的入射角度和位置，以及记录物体表面的反射光线信息，来获取物体表面的形状和纹理细节。
通过扫描仪的高速数据捕捉功能，能够准确地获取物体表面的坐标位置和颜色信息。
在光学扫描过程中，激光器发射的光束会在物体表面发生折射、反射和散射。
扫描仪会采集反射回来的光线，并通过镜头或光学系统将光线聚焦到光电探测器上。
光电探测器会将反射光线转化为电信号，并传输给计算机系统进行处理。
通过对多个不同角度和位置的光线进行捕捉和记录，光学三维扫描仪可以获取整个物体表面的三维坐标信息。
计算机系统会根据捕捉到的数据点，生成物体的三维模型或点云，并进行后续的数据处理和分析。
除了获取物体的形状信息，光学三维扫描仪还可以获取物体表面的纹理细节。
通过记录光线与物体表面的散射情况，扫描仪可以获取物体表面的纹理图像，用于精确还原物体的外观特征。
在实际应用中，光学三维扫描仪具有高精度、高效率和非接触等优点，已广泛应用于制造业、工艺设计、文化遗产保护等领
域。
通过光学原理的应用，光学三维扫描仪能够准确获取物体的三维信息，为多个领域的研究和应用提供了强大的技术支持。
手持式和固定拍照式三维扫描仪对比
目前市面上的三维扫描仪（3D scanner）可谓是五花八门，各种款式多到足以让人眼花缭乱，在部分地区又被称为激光抄数机或者3D抄数机。
其实3D建模扫描仪基本可分为两大类，手持式和拍照式。
那么这两种基本的三维扫描仪又有什么样的区别呢？市场上三维扫描仪产品款式齐全，下面针对两种基本款式做了以下几点简单的概述。
手持式三维扫描仪原理:线激光手持三维扫描仪，自带校准功能，配有一部激光发射器和两个工业相机，工作时将激光线照射到物体上，两个相机来捕捉这一瞬间的三维扫描数据，由于物体表面的曲率不同，光线照射在物体上会发生反射和折射，然后这些信息会通过第三方软件转换为3D图像。
在三维3D扫描仪移动的过程中，光线会不断变化，而软件会及时识别这些变化并加以处理。
光线投射到扫描对象上的频率可高达数百万点每秒，所以在三维扫描过程中移动三维扫描仪，哪怕扫描时动作很快，也同样可以获得很好的扫描效果，手持式三维扫描仪工作时使用反光型标记点贴，与三维扫描软件配合使用，支持摄影测量和自校准技术。
定位目标可以使操作员根据其需要的任何方式360°移动物体。
真正便携，手持三维扫描仪可装入手提箱，携带到作业现场或者工厂，使用十分方便。
手持三维扫描仪可实现激光扫描技术的一些高数据质量，保持较高解析度，同时在平面上保持较大三角形，从而生成较小的STL文件。
功能多样并方便用户使用，由于其尺寸小巧，所以可以在狭小空间内扫描几乎任何尺寸、形状或颜色的物体。
拍照式三维扫描仪扫描原理类似于照相机拍摄照片而得名,是为满足工业设计行业应用需求而研发的产品,，它集高速扫描与高精度优势，可按需求自由调整测量范围，从小型零件扫描到车身整体测量均能完美胜任，具备极高的性能价格比。
目前已广泛应用于工业设计行业中。
拍照式结构光三维扫描仪是一种高速高精度的三维扫描测量设备，采用的是结构光非接触照相测量原理。
结构光三维扫描仪的基本原理是:采用一种结合结构光技术、相位测量技术、计算机视觉技术的复合三维非接触式测量技术。
光学三维扫描仪ATOS安全操作规程
光学三维扫描仪ATOS 安全操作规程
1.开机之前仔细检查各电源插头 ,以免在测量过程中掉电而导致数据丢失。
2.开机后进入超级用户状态 ,各系统参数不得随意修改,不得随意删除系统文
件。
3.测量之前应理顺数据线路,以免搬动支架是被搬到。
4.搬动支架及测量头时要轻拿轻放 , 以避免震松镜头而改变其位置。
5.作硬件标定时各螺纹的松紧要用专用工具 , 调整时不要用力过猛。
6.不能用手触摸横梁和三个镜头,以免有灰尘进入或损坏横梁及镜头。
7.支架升高或放低时要二人协作,以免支架及测量头倒下。
8.喷着色剂时一定要用镜盖盖住镜头,以免灰尘污染镜头。
9.在测量间隙中应熄灭镜头光源灯,以延长其使用寿命。
10.定期用专用纸擦拭镜头以保证清洁 ,液晶显示器用柔软的纸定期擦拭 ,不要用尖
锐的东西接触显示器。
不用时用一块干净布遮好。
11.系统出现异常时应及时记录 ,并马上与管理部门联系 ,不得擅自处理。
12.工作完毕 ,做好工作场地和设备的清洁工作。
实行文明作业。
13.每班工作结
束须做好设备运转情况记录。
3d扫描仪对环境光照的要求
3d扫描仪对环境光照的要求
（原创实用版）
目录
1.3D 扫描仪的简介
2.环境光照对 3D 扫描的影响
3.3D 扫描仪对环境光照的要求
4.结论
正文
【1.3D 扫描仪的简介】
3D 扫描仪，顾名思义，是一种能够将物体的三维信息转换为数字化模型的设备。
这种设备在工业、医疗、文物保护等多个领域都有广泛的应用。
它的工作原理是利用光学、激光等技术对物体表面进行扫描，记录每一个点的三维坐标，然后通过计算机处理，形成三维模型。
【2.环境光照对 3D 扫描的影响】
3D 扫描仪对环境光照有一定的要求，因为环境光照会对扫描结果产生影响。
如果环境光照太强，可能会导致扫描出的三维模型过曝，细节部分无法显示；如果环境光照太弱，可能会导致扫描出的三维模型过暗，同样无法显示细节部分。
此外，环境光照的不均匀也可能导致扫描结果出现偏差。
【3.3D 扫描仪对环境光照的要求】
因此，使用 3D 扫描仪时，应尽量保证环境光照的稳定性和均匀性。
具体来说，应避免阳光直射，尽量避免阴影和反光，保证扫描环境的光线柔和且均匀。
有些 3D 扫描仪也会配备自身的光源，以保证在各种环境下都能获得良好的扫描结果。
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MetraSCAN3D光学CMM扫描仪-Creaform
计量解决方案工业级光学三坐标三维扫描仪兼容所有主流软件，测量速度更快，操作更简单。
手持、无臂式界面友好。
分钟即可完成安装更大，更具扩展性的测量范围 - 可轻松地动没有任何精度，无需蛙跳。
自动对齐 -从而减少了设置和误差累积。
无臂手持式 MetraSCAN 3D™ 光学三坐标三维扫描系统和 C-Track™ 双摄像头传感器形成了一个独特组合，确保在实验室和工作场所能生成最精确的测量值。
结合 HandyPROBE™，这一完备且功能强大的检测方案提高了测量过程的可靠性、速度和多功能性。
同其他测量臂式三维扫描仪相比，MetraSCAN 3D 光学三坐标扫描仪能完全移动自如，可显著提高生产效率和质量。
技术高精度测量，无论何种测量环境（不稳定性、温度变化等）或操作者熟练程度 。
真正便携完备且功能强大的检测方案 -TRUaccuracy技术测量精度更高。
Creaform 的TRUaccuracy TM技术可以确保高精度的测量，无需考虑何种环境（不稳定性、震动和温度变化等）或者操作者熟练程度。
–借助 C-Track 的动态参考模式，坐标系统可以精确地“锁定”到被测部件上，使得部件在整个测量过程中保持坐标对齐。
–具有自动对齐功能，对齐时无需人工操作，从根源上极大地减少了误差的产生。
–利用校准棒进行快速校准，MetraSCAN 3D 扫描仪可以在其整个生命周期中保持始终如一的精度。
–通过连续监控参数（温度、精度等），可以确保产品在整个使用周期都拥有恒定的精度。
应用MetraSCAN 3D 扫描仪是强大的光学三坐标三维扫描系统。
结合 HandyPROBE，此三维扫描检测系统可广泛用于测量及逆向工程应用。
该系统得到的数据可导入到任何主流检测软件中进行实时处理。
MetraSCAN 70MetraSCAN 70 提供了更高的分辨率。
它最适合用于几何特征复杂的项目，如钣金及工装的检测。
MetraSCAN 210MetraSCAN 210 在保持同等精度的情况下可以提供更快的测量速度。
三维扫描仪原理
三维扫描仪原理
三维扫描仪是一种可以通过激光或光学投影原理，对物体进行非接触式扫描并生成三维模型的设备。
其原理主要包括以下几个步骤：
1. 光源：扫描仪通过内置光源产生激光或光栅投影，用于照射到目标物体表面。
2. 投影：激光或光栅经过扫描仪的光学装置聚焦，并以特定的角度投射到目标物体上。
3. 反射：光线照射到物体表面后，会产生反射光线。
这些反射光线会被扫描仪的探测设备接收并进行记录。
4. 探测：接收到的反射光线经过探测设备的接收器转化为电信号，然后通过微处理器进行信号处理和分析。
5. 三维重建：通过对接收到的反射光线进行测量，可以获取到目标物体表面的距离信息。
利用该信息，扫描仪可以对目标物体进行三维重建，并生成对应的三维模型。
6. 数据处理：生成的三维模型可以通过计算机进行后续的数据处理，进行点云配准、重建算法优化和数据滤波等操作，以获得更精确的三维模型数据。
总结起来，三维扫描仪通过照射物体表面，接收反射光线并测量其距离，最终生成相应的三维模型。
其原理基于光学投影和
反射光线的探测，结合计算机进行数据处理和重建。
这种非接触式的扫描方式，在工业设计、文物保护、医药领域等都有广泛的应用。
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3维光学扫描仪
三维光学扫描仪也称为结构光三维扫描仪。
三维光学扫描仪是一种高速高精度的三维扫描测量设备，采用的是目前国际上先进的结构光非接触照相测量原理。
结构光三维扫描仪的基本原理是：采用一种结合结构光技术、相位测量技术、计算机视觉技术的复合三维非接触式测量技术。
采用这种测量原理，使得对物体进行照相测量成为可能，所谓照相测量，就是类似于照相机对视野内的物体进行照相，不同的是照相机摄取的是物体的二维图象，而研制的测量仪获得的是物体的三维信息。
与传统的三维扫描仪不同的是，该扫描仪能同时测量一个面。
测量时光栅投影装置投影数幅特定编码的结构光到待测物体上，成一定夹角的两个摄像头同步采得相应图象，然后对图象进行解码和相位计算，并利用匹配技术、三角形测量原理,解算出两个摄像机公共视区内像素点的三维坐标。
结构光便携式照相测量仪的特点
1）精度高,扫描速度极快
2）一次得到一个面，测量点分布非常规则
3）单次测量范围大
4）便携，可搬到现场进行测量
6）可对无法放到工作台上的较重、大型工件（如模具、浮雕等）进行测量
7）大型物体分块测量、自动拼合
8）大景深
结构光三维扫描仪的典型应用
可用于包含下列应用的广泛领域：
逆向工程(RE)/快速成型(RP)
1）扫描实物，建立CAD数据；或是扫描模型，建立用于检测部件表面的三维数据。
2）模具设计
3）对于不能使用三维CAD数据的部件，建立数据。
4）个性化设计，如服装CAD。
5）使用由RP创建的真实模型，建立和完善产品设计。
6）有限元分析的数据捕捉。
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