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激光扫描仪与结构光扫描仪,您应该选择哪种?



来源:腾讯网
  在3D打印工作流程中,3D扫描仪通常是促进对象建模的必要步骤。它们可以收集形状数据,有时甚至可以根据3D扫描仪的外观(如颜色)收集数据。因此,3D扫描可以增强设计过程,加速并减少数据收集中的错误,还可以节省时间和金钱。

  3D扫描可以基于不同的技术,每种技术都有自己的优点和局限。在本文中,我们将探讨用于3D打印的两种主要技术,即激光三角测量和结构光。那么,激光扫描仪与结构光扫描仪相比如何?最重要的是,做项目时应选择哪一个?

激光扫描仪:技术,优点和局限

  激光扫描仪基于三角三角测量,可精确捕获数百万个点的3D形状。更确切地说,它们通过将激光点或线投射到物体上然后利用传感器捕获其反射来工作。由于传感器位于距激光源的已知距离处,因此可以通过计算激光的反射角来进行精确的点测量。在知道扫描仪距物体的距离的情况下,扫描硬件可以映射物体的表面,从而记录3D扫描。

  这种方法称为三角测量,因为激光点(或线),传感器和激光发射器形成三角形,如下图所示。市场上有许多不同类型的激光扫描仪,您可以选择手持式,台式机或专业 /工业设备。关键是他们在短程范围内工作。

  激光三角测量技术的好处在于其分辨率和准确性。在谈到准确性时,它大约是几十微米。此外,可以以非常合理的价格购买激光3D扫描仪,因为它的设计非常简单。

  但是,您应该注意,要扫描的曲面的属性会影响扫描过程。因此,非常光亮或透明的表面对于该技术来说可能是非常成问题的。

  例如,Matter&Form V2(左侧)是台式激光3D扫描仪,零售价为749美元。Creaform的Go!SCAN SPARK(右侧)是一款专业的手持式激光3D扫描仪,起价约为30,000美元。

结构光扫描仪:技术,优点和局限性

  如今,许多用于3D打印的手持式3D扫描仪都使用结构光技术。该技术还使用三角三角测量,但通过将光图案投射到物体上进行扫描而不是激光线(或点)来工作。使用LCD投影仪或其他稳定光源将图案投影在物体上。稍微偏离投影仪的一个或多个传感器(或相机)观察光图案的形状并计算视场中每个点的距离。在扫描过程中使用的结构光可以是白色或蓝色,并且光图案通常由一系列条纹组成,但也可以由点或其他形状的矩阵组成。

  这种类型的设备就像激光扫描仪在短距离上工作一样,可以手持或安装在三脚架上。

  结构光技术的好处是扫描速度有多快。扫描可在约2秒内完成,扫描区域也非常大。就像激光扫描仪一样,结构光扫描仪非常准确,并提供高分辨率。

  这种类型的扫描仪的缺点之一是它们对给定环境中的照明条件敏感。激光扫描仪的情况并非如此。例如,在外工作将非常困难。

  例如,惠普的Structured Light Pro S3(左侧)安装在三脚架设备上,零售价约为4,390美元(3,930欧元)。Shining3D的EinScan Pro 2X(顶部)是一款专业的手持式结构照明设备,售价约为6,899美元,XYZprinting的Scanner 2.0(底部)也是一款适合初学者的手持设备,售价256美元(226欧元)。

其他技术

  在上述两种技术的情况下,它们用于短距离3D扫描。当您需要远距离扫描物体时,您会发现自己受到限制。我们将提到另外两种技术,旨在用于中长程3D扫描。

  飞行时间3D扫描仪使用激光脉冲技术。就像激光扫描仪一样,它们使用激光精确扫描3D物体,但是,该技术的工作方式完全不同。它的工作原理是完全了解激光的速度,然后系统测量激光到达物体并反射回传感器的时间长度。

  另一种类型的飞行时间3D扫描仪使用相移系统。该技术与激光脉冲技术的工作原理相同,但也调制激光束的功率。扫描仪比较发出的激光的相位并返回传感器。这使其比激光脉冲3D扫描仪更精确,但对于远程扫描不灵活。

  飞行时间3D扫描仪绝对不如激光扫描仪或结构光扫描仪那么精确,但是如果你想要扫描一个大型物体,让我们说建筑物,你很可能会使用这种技术。