高精三维扫描的类型及优缺点有哪些？

高精三维扫描的类型及优缺点有哪些？

引用

网易

1.

https://www.163.com/dy/article/J7PA657F05385ZAB.html

高精三维扫描技术是一种先进的测量手段，它利用光、机、电和计算机技术集成，实现物体外形、结构及色彩的自动化扫描，获取空间坐标，将实物转为数字信号，方便数字化处理。高精三维扫描技术主要可以分为接触式和非接触式两大类，其中非接触式又包括光栅(拍照式)三维扫描仪和激光扫描仪。

光栅(拍照式)三维扫描仪

优点

• 高精度：拍照式三维扫描仪通常采用白光或蓝光光栅扫描技术，能够实现高精度的三维测量，满足工业设计、逆向工程等领域对精度的严格要求。
• 高效率：扫描速度快，能够在短时间内完成大量数据的采集，提高工作效率。
• 非接触测量：无需与被测物体直接接触，避免了因接触而产生的变形或损伤，同时也减少了人为因素导致的误差。
• 适用性强：适用于各种大小和形状的物体，包括复杂曲面和内部结构，为产品研发设计、逆向工程及三维检测等提供了有力支持。
• 自动化程度高：支持自动拼接和实时数据处理，减少了人工干预，提高了数据处理的准确性和效率。

缺点

• 对环境和物体材质要求高：强光环境、黑色物体或透明物体可能影响扫描效果，导致数据质量下降。
• 设备成本较高：高精度的拍照式三维扫描仪通常价格不菲，对于预算有限的单位或个人来说可能是一个负担。
• 数据处理复杂：虽然支持自动拼接和实时数据处理，但在某些复杂场景下仍需要专业人员进行后处理，增加了操作难度和时间成本。

激光三维扫描仪

优点

• 高精度：激光三维扫描仪的测量精度在毫米级甚至更高，能够满足高精度测量的需求。
• 测量范围广：根据不同类型的激光扫描仪，测量范围可从几厘米到几十米不等，适用于从小型零件到大型建筑物的各种测量场景。
• 扫描速度快：激光扫描速度快，能够在短时间内获取大量点云数据，提高工作效率。
• 抗外界干扰能力强：激光扫描仪能够很好地适应各种现场测量环境，包括室内、室外及无光环境等。
• 便携性好：部分激光扫描仪设计轻便、携带方便，适合现场测量和移动作业。

缺点

• 设备成本较高：高精度的激光三维扫描仪同样价格不菲，对于预算有限的用户来说可能是一个考虑因素。
• 数据处理复杂：激光扫描获取的点云数据量大且复杂，需要专业的软件进行后处理和分析。
• 精度校正困难：激光扫描仪的精度校正和检查方法较为单一且复杂，需要专业人员进行操作和维护。

其他类型扫描设备

拍照式

• 扫描范围：单面可扫描400×300mm 面积，测量景深一般为300-500mm。
• 精度：最高可达0.007mm
• 优点：扫描范围大、速度快，精细度高，扫描的点云杂点少，系统内置标志点自动拼接并自动删除重复数据，操作简单，价格较低

关节臂式

• 扫描范围：可达4米。
• 精度：最高可达0.016mm。
• 优点：精度较高，测量范围理论上可达到无限。

三坐标(固定式)

• 扫描范围：为指定型号的工作台面。
• 扫描精度：最高可达0.9um
• 优点：精度较高，适合测量大尺寸物体，如整车框架。
• 缺点：扫描速度慢，需要花费较长时间

激光跟踪式

• 扫描范围：可达70米。
• 扫描精度：可达0.003mm
• 优缺点：精度较高，测量范围大，可对如建筑物这类的大型物体，进行测量，价格较高。

激光扫描式

• 扫描范围：比较低。
• 优点：扫描速度快，便携，方便，适用于对精度要求不高的物体。
• 缺点：扫描精度较低。

综上所述，高精三维扫描技术具有高精度、高效率、非接触测量和适用性强等优点，但也存在设备成本高、数据处理复杂和精度校正困难等缺点。在实际应用中，用户需要根据具体需求和条件选择合适的扫描类型和设备型号。