新手如何使用三维扫描仪以及三维扫描时的入门指南

新手如何使用三维扫描仪以及三维扫描时的入门指南

三维扫描技术在文物保护、工业检测、医疗等领域有着广泛的应用。本文以捷克布尔诺科技博物馆馆藏飞机的扫描过程为例，详细介绍了三维扫描仪的使用方法和技巧，包括设备选择、扫描准备、标记点贴放、扫描距离、分辨率设置、数据处理以及摄影测量的应用等。

以捷克布尔诺科技博物馆馆藏飞机的扫描过程为例，带领大家深刻了解三维扫描仪扫描时的各种细节以及操作要领。 飞机的实际情况：需要修复的飞机为世界上首批量产的超音速飞机，身长10米，重达7.5吨。由于长期静置停放，该飞机左翼出现了腐蚀情况。

三维扫描目的：对飞机左翼进行三维扫描，可为后续的修复工作提供数据基础。

1. 如何选择适合环境的设备?

环境光会影响三维扫描的精度和扫描效率。在户外扫描时，传统扫描仪由于光源等技术受限，受环境光的干扰较大，其扫描结果会大打折扣。而蓝光波长较短，抗干扰性强，户外扫描可以选择蓝光三维扫描仪。

此次扫描中选用的KSCAN-Magic三维扫描仪，是一款红外+蓝色激光计量级复合式三维扫描仪。精度*高可达0.020 mm，标配五种工作模式：大面幅扫描、高速扫描、精细扫描、深孔扫描，内置全局摄影测量系统，可适应不同的扫描需求，捕捉复杂表面的数据。此外，依托强大的扫描算法，KSCAN-Magic能快速捕捉大面幅数据，使户外扫描任务更为效率高便捷。

2.扫描前需做的准备有哪些?

为了确保扫描仪的扫描结果准确可靠，在设备经历长途运输后，需要用标定板对扫描仪进行快速标定。

为了达到较好的扫描效果，还需要根据现场环境和被测物特性，提前调整扫描仪的参数设置。

3.如何去贴标记点?

标记点也称为参考点，三维扫描仪通过标记点来捕捉物体表面的坐标信息。

因此，在扫描前，需要在物体表面放置标记点。

为了减少识别误差，建议随机放置标记点，标记点的分布不需要太规整。

可根据设备*大扫描面幅来预估标记点粘贴距离，理论粘贴距离为3-20cm，可根据实际情况微调。

KSCAN-Magic的*大扫描面幅达1440 x 860mm，采用蓝光快速模式标记点间距在250mm-350mm.

在飞机扫描修复案例中，主要以 250mm-350mm 左右的间隔放置标记点。

在不易识别的区域（如机翼边缘），可增加标记点来保证拼接数据的完整性，拼接过渡处的标记点应该不少于4个。

4.什么是*佳扫描距离?

扫描仪与物体之间存在佳的扫描距离，若扫描时，操作不当可能会导致点云丢失、扫描结果不佳等情况。

为了清晰地获取高质量的扫描数据，需让扫描仪处于合适的工作距离内。

扫描特定区域时，应从多个角度进行扫描，减少随机误差。

5.为什么要设置分辨率?

在给定的扫描距离下，点与点之间的距离即为分辨率。分辨率越高，扫描点云就越密集。如果对三维模型的细节要求高，则需要设置高分辨率。

本案例的分辨率为1.5 mm, 在不丢失细节的情况下，尽可能提高了扫描效率。

此外，建议在扫描中调整扫描位置和角度，从而对物体进行全方位的扫描。

6.后期数据如何处理?

扫描结束后，需对扫描数据进行处理，删除一些无用的多余数据。

KSCAN-Magic配备了扫描软件ScanViewer，在软件中，简单几步，即可编辑扫描数据，删除多余数据。

扫描数据可以网格化成三维模型，并以STL, PLY网格格式导出，或以ASC、IGS 和TXT点云格式导出。

7.何时需用到摄影测量?

当扫描大型物体时，由于拼接次数过多，累计误差会越来越大。

此时，若使用摄影测量系统，可通过大面幅多角度定位技术，减少累计误差，提高扫描精度。

摄影测量利用不同角度拍摄的照片来获取物体三维坐标。

当被扫物体的尺寸超过1米时，通过摄影测量，可提高标记点在空间的位置精度，提高后期扫描的数据精度。

KSCAN-Magic内置摄影测量系统，在扫描大型物体时有出彩的表现。