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三维扫描入门级指南,新手必看!

三维扫描入门级指南,新手必看!

2月 18, 2022

刚入手三维扫描仪

如何才能高效获取精准的三维数据

今日云课堂

搞懂这7个问题

就算是新手小白

也能玩转三维扫描

本次云课堂会分步拆解捷克布尔诺科技博物馆馆藏飞机的扫描过程,带大家了解三维扫描工作的前期准备、扫描过程中的注意事项及后期数据处理。

 

 

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。

 

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。

 

一、户外扫描应选择哪种设备?

 

好马配好鞍,选择一款合适的设备至关重要。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,是全球首款红外+蓝色激光计量级复合式三维扫描仪。

 

精度最高可达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高效便捷。

 

二、 扫描前需要做哪些准备?

 

为了确保扫描仪的扫描结果精准可靠,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。

 

三、标记点要怎么贴?

 

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。

 

 

可根据设备最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的最大扫描面幅达1440 x 860mm,采用蓝光快速模式标记点间距在250mm-350mm.

 

此外,贴点时还需注意以下几点:

 

1.切勿将标记点贴在圆弧等会使标记点发生形变的位置;

 

2.切勿将标记点贴在直角、边缘位置;

 

3.切勿按压、擦拭、折叠标记点;

 

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。

 

 

四、 什么是最佳扫描距离?

 

扫描仪与物体之间存在最佳的扫描距离,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。

 

为了清晰地捕获高质量的扫描数据,需要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。

 

 

五、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。

 

六、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。

 

七、何时需要用到摄影测量?

 

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色的表现。

 

 

弄懂以上问题,是使用三维扫描仪高效获取精准的三维数据的第一步。想要熟练掌握三维扫描的技巧仍需要不断学习和反复实战练习。

 

让我们期待下一期云课堂,为大家带来更多关于三维扫描的干货内容~