手持式三維掃描儀的原理

和其他別的產(chǎn)品一樣，三維掃描儀的種類也是非常豐富的，不同種類的三維掃描儀工作原理有差別，應(yīng)用的范圍也不同。

下面我們就先從三維掃描儀的種類出發(fā)，來(lái)看看這個(gè)大家族里的非接觸式的手持式三維掃描儀的原理是怎樣的。

對(duì)于三維掃描儀來(lái)說，大體分為兩種：接觸式三維掃描儀和非接觸式三維掃描儀。其中非接觸式三維掃描儀又分為光柵三維掃描儀（也稱拍照式三維描儀）和激光掃描儀。而光柵三維掃描又有白光掃描或****掃描等，激光掃描儀又有點(diǎn)激光、線激光、面激光的區(qū)別。

三維掃描儀通過掃描收集到的這些模型數(shù)據(jù)具有相當(dāng)廣泛的用途，工業(yè)設(shè)計(jì)、瑕疵檢測(cè)、逆向工程、機(jī)器人導(dǎo)引、地貌測(cè)量、醫(yī)學(xué)信息、生物信息、刑事鑒定、數(shù)字文物典藏、電影制片、游戲創(chuàng)作素材等等都可見其應(yīng)用。

接下來(lái)我們就言歸正傳一起來(lái)看看非接觸式里的手持式三維掃描儀它的作用和原理。根據(jù)光源的不同手持三維掃描儀又可手持式白光掃描儀、手持式激光掃描儀、手持紅外光掃描儀，以下分別介紹一下。

手持式激光三維掃描儀用來(lái)偵測(cè)并分析現(xiàn)實(shí)世界中物體或環(huán)境的形狀（幾何構(gòu)造）與外觀數(shù)據(jù)（如顏色、表面反照率等性質(zhì)）。搜集到的數(shù)據(jù)常被用來(lái)進(jìn)行三維重建計(jì)算，在虛擬世界中創(chuàng)建實(shí)際物體的數(shù)字模型。其原理是基于拍照式三維掃描儀原有基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，掃描創(chuàng)建物體表面的點(diǎn)云圖，這些點(diǎn)可用來(lái)插補(bǔ)成物體的表面形狀，點(diǎn)云越密集創(chuàng)建的模型更精準(zhǔn)，可進(jìn)行三維重建。若掃描儀能夠取得表面顏色，則可進(jìn)一步在重建的表面上粘貼材質(zhì)貼圖，亦即所謂的材質(zhì)印射（texture mapping）。手持式激光三維掃描儀是分析和報(bào)告幾何尺寸與公差(GD&T)的一種完美檢測(cè)設(shè)備。直接生成的stl文件，易于導(dǎo)入檢測(cè)軟件加以快速編輯和后續(xù)處理。

一般來(lái)說，激光的掃描精度會(huì)更高，所以更適合用工業(yè)行業(yè)使用而手持式白光三維掃描儀采用的是新一代面結(jié)構(gòu)光光柵掃描技術(shù),技術(shù)上來(lái)說, 光柵掃描的技術(shù)無(wú)論從精度還是速度都有提升。光柵式掃描一次性完成一個(gè)面的掃描, 面內(nèi)數(shù)據(jù)非常規(guī)整, 手持式白光三維掃描儀的支持標(biāo)記點(diǎn)拼接和特征拼接、紋理拼接等多種拼接方式，手持式白光三維掃描儀也可以支持一臺(tái)機(jī)器多色光。


如果您想掃描帶色彩的物體，那么白光掃描儀是適用的。

手持紅外光掃描儀，目前市面上是比較少見的產(chǎn)品，設(shè)備采用結(jié)構(gòu)光 3D 掃描技術(shù), 它投射出一種由過濾器形成的光, 將不可見 (紅外) 光投射到環(huán)境中, 從而獲取場(chǎng)景的深度。投射出的具有明顯標(biāo)記的紅外光從現(xiàn)場(chǎng)表面反射，然后被彩色和深度相機(jī)接收。近紅外線 (NIR) 傳感器, 略微偏移于模式投射器, 檢查出模式的形狀并計(jì)算視場(chǎng)中每一個(gè)點(diǎn)的距離。

紅外光掃描儀的優(yōu)點(diǎn)是速度，可一次性掃描出最多至整個(gè)視場(chǎng)的影像。在一秒內(nèi)掃描出整個(gè)視場(chǎng)的影像減少或消除了因運(yùn)動(dòng)帶來(lái)的變形問題。