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什么是结构光3D扫描及其工作原理
什么是结构光 3D 扫描仪？
结构光3D 扫描仪通过将结构光图案投射到物体表面来测量物体的 3D 形状。该图案通常呈网格或条纹状，与物体轮廓接触时会发生变形。摄像头或传感器从各个角度捕捉变形图案的图像。
想象一下，在一个黑暗的房间里，一台投影仪在平坦的墙壁上投射出条纹。如果墙壁有凹凸，条纹就会变形。这一原理正是结构光技术的基础。
具体步骤如下：
1.结构光投影
扫描仪将光图案（通常是条纹或网格）投射到物体表面。
2. 图像捕捉
扫描仪的摄像头捕捉表面变形，从而使扫描仪能够确定每个表面点的三维坐标。
3.点云生成
通过上述过程，扫描仪将物体表面转换为由众多点组成的点云，每个点都有独特的 3D 坐标。
4. 网格生成和纹理
用三角形连接这些点会创建类似于 3D“皮肤”的网格，然后添加颜色和纹理以实现真实感。
它能做什么
3D 扫描仪将物体的形状、表面特征和颜色转换为可以在 PC 上查看、设计和修改的数字模型。
● 创建物体的数字模型：它捕捉物体的形状并创建用于设计、分析或展示的数字模型，类似于扫描雕像以创建数字档案。
● 逆向工程：扫描现有零件可生成用于重新设计或生产的数据，常用于汽车行业测量零件尺寸。
● 质量检验：将扫描的模型与原始设计进行比较，以确保零件符合规格。
● 历史保护：记录历史物品的每一个细节，甚至用3D打印技术复制它们。
● 医疗保健：扫描身体以安装假肢、支架或进行手术规划。
物体尺寸很重要！
有些扫描仪可以创建各种尺寸的高精度模型。但是，如果您主要扫描特定尺寸的物体，请考虑使用专门设计用于扫描该尺寸的扫描仪。
● 对于弹簧或螺栓等小物品，选择带有转盘的高精度扫描仪，例如 Revopoint MINI2 或 MetroX。
● 考虑使用 Revopoint INSPIRE、POP 系列或 MetroX 来处理桌面环境中的中型物体。
● 对于较大的物体，例如人或汽车，Revopoint RANGE 或 MIRACO 系列是合适的。
● 如果您需要一款能够处理大件和小件物体的便携式扫描仪，请考虑 Revopoint 一体式 MIRACO 系列。
选择您的物体尺寸并找到适合您的扫描仪
结构光扫描仪的优势
结构光 3D 扫描仪多年来一直很受欢迎，与激光扫描和摄影测量相比，它在 3D 扫描方面具有独特的优势。
准确度和分辨率：
结构光是捕捉精细表面细节、获取精确3D数据的最佳技术之一。结构光3D扫描仪通过将高分辨率光图案投射到物体表面，能够捕捉精细细节。相机能够检测这些图案因表面轮廓而产生的变形，从而捕捉几何形状的细微变化，非常适合捕捉复杂的细节和精细的特征。
快速扫描：
结构光技术的一个关键优势在于其快速扫描能力。与激光扫描和摄影测量不同，结构光能够快速捕获大量3D数据。通过同时采集多个点，它可以快速生成3D模型，从而提高生产效率。
成本效益：
结构光系统设备成本低，对小型企业和个人用户具备吸引力。结构光扫描仪投资少，即可提供高质量的3D数据，软件简单易用，操作简单，易于学习。
非接触式测量：
结构光扫描物体无需接触，可防止损坏，是易碎或形状复杂的物体的理想选择。这种方法在医学成像和艺术品修复等领域至关重要，能够在保护物品的同时采集数据。
安全：
1类红外光通常用于结构光，3D扫描仪可以安全地非接触式扫描人体和动物，并无干扰地捕获数据。它应用于医学、体育和娱乐领域，包括面部识别、动作捕捉和用于3D数据采集的医学成像。
您应该知道的事情
结构光 3D 扫描仪功能强大，但与所有工具一样，您需要了解一些事情才能充分利用它。
对环境光的依赖
问题：结构光扫描仪在强光或阳光直射下难以捕捉物体。结构光扫描仪通常使用红外光，而阳光作为重要的红外光源，可能会干扰其传感器。
解决方案：在均匀的室内光线下使用它，或者通过遮蔽扫描区域来减少环境干扰。
反光、暗色或透明表面
问题：反射、黑暗或透明的表面可能会导致数据丢失，因为光被反射或吸收过多或根本不被吸收，从而阻碍正确捕获。
解决方案：使用扫描喷雾减少反射，以便更容易捕捉表面。
扫描量有限
问题：结构光扫描仪最适合扫描中小型物体。结构光扫描仪的视野和有效投射光图案的范围通常有限。物体距离扫描仪越远，光图案就会越分散，导致其过于分散，无法捕捉到准确的表面细节和深度。对于大型物体，例如汽车和卡车，可能需要分段扫描并合并。
解决方案： 分段扫描物体，并使用 Revo Scan 的合并功能将多个扫描的数据集成为完整的模型。
无特征表面
问题：如果没有任何明显的特征，3D扫描仪就会丢失追踪信息。这是因为结构光3D扫描仪会将图案投射到物体表面，通过检测变形来推断形状。然而，光滑或无特征的物体缺乏这些变形所需的纹理，从而阻碍了扫描仪捕捉精确的深度信息并有效扫描此类物品的能力。
解决方案：在物体表面放置标记，以便扫描仪进行追踪。