三维激光扫描仪精度和分辨率（手持式三维扫描仪_手持式三维扫描仪使用步骤）

本文目录

• 手持式三维扫描仪_手持式三维扫描仪使用步骤
• 三维扫描仪如何选购三维扫描仪
• 三维激光扫描仪特点及优势
• 扫描仪的重要技术参数
• 激光三维扫描仪原理是什么
• 买扫描仪哪种扫描仪比较好

手持式三维扫描仪_手持式三维扫描仪使用步骤

手持式三维激光扫描仪

手持式三维扫描仪(** scanner) 是一种科学仪器，用来侦测并分析现实世界中物体或环境的形状（几何构造）与外观数据（如颜色、表面反照率等性质）。 搜集到的数据常被用来进行三维重建计算，在虚拟世界中创建实际物体的数字模型。这些模型具有相当广泛的用途，举凡工业设计、瑕疵检测、逆向工程、机器人导引、地貌测量、医学信息、生物信息、刑事鉴定、数字文物典藏、电影制片、游戏创作素材等等都可见其应用。

●参数配置

○详细参数

型号：EXAscan（高精度型）

重量： 1.25（KG）

分辨率： 0.1毫米(0.004英寸)

测量精度：最高 0.040 mm

外形尺寸：172 x 260 x 216mm

十字线：双激光线300X300mm

测量范围：无局限，内外均可

测量速率：25,000 次测量/秒，约50000点/秒

激光安全等级：二类(对视力无害)

输出格式：.dae, .fbx, .ma, .obj, .ply, .stl, .txt, .wrl, .x3d, .x3dz, .zpr

用途：逆向工程、外观造型与设计、检测、FEA/CFD、原型法

○ 标准配置(手提箱内)

1、校准板 2、人体工程学支架 3、FireWire数据线

4、PCMCIA连接卡 5、电源 6、定位目标点

○ 兼容软件

激光扫描仪与以下CAD/后处理软件配合使用，可产生极佳性能:

CATIA V5：适用于CATIA V5的扫描模块

Geomagic：激光扫描仪拥有与STUDIO及QUALIFY相兼容

Polyworks：可与Innovmetric的IMEdit和IMlnspect模块相兼容的插件 PRELUDE V5 Inspect：可从Formi订购的用于此软件的插件

●优点

- 高分辨率：检测每个细节并提供极高的分辨率。

- 极高精度：提供无可比拟的高精度，生成精密的**物体图像。

- 真正自动多分辨率：新型批量三角化处理装置(Decimate Triangles slider)可在需要时保持更高分辨率，同时在平面上保持更大的三角网格，从而生成更小的STL文件格式。

- 双扫描模式：用户可使用安装在设备顶部的按钮在正常和高分辨率扫描模式之间切换。正常分辨率对于大型部件和动态扫描十分有用，而高分辨率专用于要求严格的复杂表面。

- 自定位：不需要额外跟踪或定位设备，创新的定位目标点技术可以使用户根据其需要以任何方式、角度移动被测物体。

- 首台真正便携式设备：可装入一只手提箱，轻而易举的带到作业现场或者移动于工厂之间。

- 价格实惠：极具竟争力，不需要连接CMM扫描臂或其他外部跟踪设备装置，且成本维护费用极低。 - 手持式设备:设备的外形和重量分布完全满足长期使用，不会导致出现肌肉和骨骼酸痛。

- 功能强大，使用界面友好:即使在狭小空间内使用都应用自如，可扫描任何尺寸、形状及颜色的物体。只需要极短的培训学习时间即可上手。

●应用与解决方案

1、 逆向工程与造型、设计和分析

激光扫描仪可以满足用户在现有产品和过时产品或部件，甚至可能是在没有使用计算机辅助设计(CAD)开发的旧部件基础上创建或重新创建新设计的要求。激光扫描仪已经被证实在加速和推动产品设计、创建及成型分析过程方面尤其有效，同时降低了相关成本。

- 表面重建

- A级表面处理

- **建模

- 机械设计

- 油泥模型数字化

- 工具与夹具开发

- 维护、维修与大修(MRO)

- 有限元分析(FEA)

2、 检测

激光扫描仪是分析和报告几何尺寸与公差(G D&T)的一种完美检测设备。

直接生成STL文件，易于导入检测软件加以快速和后续处理。

适用于任何环境，激光扫描仪可助你任何尺寸的物体，生成检测和比色分析报告以及进行： - 非接触式检测

- 首件检测

- 供应商检测

- 部件-CAD对比检测

- **模型对比原部件/生产工具的符合性评估

- 制造部件对比原部件的符合性评估

3、其他应用：

此创新性的激光扫描仪的应用范围非常广泛，应用在航天空行、汽车制造业、生物力学、消费品、教育行业、文化遗产保护与建筑及制造应用等行业，已被证实具有强大的适用性和优异的性能表现。具体有**扫描现有物体、**存档、医疗应用、复杂形状获取、测量存档、破坏评估、数字模型和实体模型、包装设计及快速成型等。

三维扫描仪如何选购三维扫描仪

随着科学技术的发展，很多先进仪器都被广泛地运用于我们的工作与生活中。比如三维扫描仪，这是一种将图像文字等平面材料转换为图片格式的一种仪器。那么你认识它吗？市场上三维扫描仪品牌也多，你知道选购的关键要素吗？想知道相关知识就随小编一起去了解一下吧！
三维扫描仪分类与功能
1.三维扫描仪分类
大体分为接触式三维扫描仪和非接触式三维扫描仪。其中非接触式三维扫描仪又分为光栅三维扫描仪（也称拍照式三维描仪）和激光扫描仪。而光栅三维扫描又有白光扫描或蓝光扫描等，激光扫描仪又有点激光、线激光、面激光的区别。
2.三维扫描仪功能
①三维扫描仪的用途是创建物体几何表面的点云（pointcloud），这些点可用来插补成物体的表面形状，越密集的点云可以创建更精确的模型（这个过程称做三维重建）。若扫描仪能够取得表面颜色，则可进一步在重建的表面上粘贴材质贴图，亦即所谓的材质映射（texturemapping）。
②三维扫描仪可模拟为照相机，它们的视线范围都体现圆锥状，信息的搜集皆限定在一定的范围内。两者不同之处在于相机所抓取的是颜色信息，而三维扫描仪测量的是距离。
三维扫描仪操作注意
三维扫描仪操作的过程中要注意（一般常见的操作）
1.避免震动，扫描时环境的光线不要太强，暗室操作的会更好；
2.光滑反光的物体最好喷显像剂；
3.对于容易变形的物体，尽量不要移动物体，可以考虑移动设备进行扫描；
4.重叠的部分尽量减少扫描的次数；
5.补拍**的地方，有的地方就不用去全选；
6.根据情况灵活借助适当的辅助工具，比如薄的物体，可用小物体一起扫描，最后切去小物体部分；
7.被测物体和镜头的距离要调整合适。
如何选购三维扫描仪
1.明确工作性质
一台扫描仪并不能完成所有的扫描工作，厂家把扫描仪分为各种规格型号，为的就是应对各种不同的扫描任务。如果您买一台大型号扫描仪去扫描小玩具，或买一台小型号的来扫描整车等，要么根本不能胜任工作，要么不能取得好的效果，将造成巨大的浪费。所以您在购机前，一定要明确扫描工作的内容，包括扫描对象的性质、大小，精度、材质以及对输出文件的具体要求等等。主要的参数包括：扫描方式，扫描范围，测量精度要求和扫描分辨率。
2.选择合适机型
在明确了目的之后，便可去厂家咨询扫描仪的具体型号。最好是带1或2个样件到厂家扫描，现场查看扫描流程和数据质量。考察的内容主要包括：
①扫描设备的精确度②扫描的面的质量③扫描过程需要的时间④操作是否便捷⑤扫描的数据是否完整等。
3.后续处理软件能力及兼容性
扫描得到的点云数据是用来干什么的?是逆向工程还是机械加工?所得到的点云数据与逆向工程或机械加工用CAD/CAM软件兼容吗?扫描软件提供拼接，人工修补，与CAD模型对比检测和边缘检测等功能模块吗?通常这些软件功能模块是收费的。
4.是否具有相应的成功案例
购买三维扫描仪的客户需要的是一个完整的解决方案，用来完成特定的三维扫描数字化等任务。所以在选择设备时，务必要看厂家是否有类似的成功案例，最好是有最终用户对使用情况的报告。目前需要三维扫描的行业和领城越来越多，每个领域都有自己的特点和要求，相应的功案例体现了设备的适应能力和厂家的研发能力。最后看多个案例及相近行业的应用，设备厂家销售的设备越多，时间越长，所积的经验也越多。如：德国的ATOS三维扫描仪，精易迅PTS系列三维扫描仪。
5.交货及培训
扫描仪到货后，一般由技术人员上门进行开箱验机，如完好无损，再对照合同用随机说明书清点机器配置用随机附件。并由技术人员对机器进行
安装调试。安装完毕，用厂方提供的测试物对机器进行扫描测试，如正确完成扫描测试，则交货验收完毕。培训主要是使操作人员熟练掌握针对不同的扫描对象的扫描方法和扫描技巧。
6.售前售后服务
完善专业的售前售后技术支持更是关键中的关键。购买的三维扫描仪都是要用来使用的，一般来说都是要长时间操作运行的，保证三维扫描仪的使用效率和寿命，为客户创造更多的价值，才是我们购买设备最重要的目的。那么售后服务的作用就是重中之重了，而售后方面更需要的是一种长期的服务工作。这个就需要现场考察，确认企业的实力，企业的研发，企业的责任感尤为重要。

三维激光扫描仪特点及优势

三维激光扫描技术与传统的单点测量最大的区别的在于可以密集地大量获取目标对象的数据点。

其特点为：非接触式测量、数据采样率高、主动发射扫描光源、高分辨率、高精度、数字化采集、兼容性好等

其优势为：精准、便捷、简易、快速、全面等。

扫描仪的重要技术参数

1、分辨率：
分辨率是扫描仪最重要的性能指标，通常用用每英寸长度上的点数，即dpi(dot per inch)作单位。它直接决定了在扫描时所能到达的精细程度，是衡量一台扫描仪扫描品质的高低的关键指标。扫描仪的分辨率又可分为光学分辨率，插值分辨率和机械分辨率三项指标。
光学分辨率：是扫描仪硬件水平所能达到的实际分辨率是决定扫描仪扫描质量和扫描仪价值的关键指标。所以又称为物理分辨率或真实分辨率。光学分辨率还可细分为水平分辨率和垂直分辨率，例如一台1200*2400dpi的扫描仪（目前的主流光学分辨率）水平分辨率是1200dpi，垂直分辨率是2400dpi。水平分辨率和扫描仪光电耦合器即CCD的真实分辨率以及相关的硬件电路有关，是重中之重；垂直分辨率主要和扫描仪的传动机构精密程度相关。
插值分辨率：这个参数是利用软件对扫描出的图像进行修补计算后的分辨率。又称为最大分辨率。
机械分辨率：则是衡量扫描仪传动机构精密程度的参数，代表扫描头在垂直方向上每移动一英寸，步进电机所走过的最大步数。例如，"600×1200dpi"意味着这台扫描仪的光学分辨率为600dpi，而机械分辨率是1200dpi。
光学分辨率才是真正衡量扫描仪扫描精度的最关键参数。虽然扫描仪的分辨率（特别是光学分辨率）越高，扫描的质量就越好。但是随着分辨率的提高，扫描后的图像生成的文件体积也会急剧增大、扫描速度也要大幅度放缓、机器的价格也相应增大，所以对于广大家庭扫描仪用户来说，合理选择一台分辨率适中的扫描仪尤其重要。从实际应用的情况来看，提高扫描原件的质量，要比单纯的提高扫描仪分辨率来获得高质量的扫描结果有效得多。
2、色彩深度
色彩位数是衡量扫描仪能捕获色彩层次信息的重要技术指标，高色彩位数可得到更多的色彩信息，呈现更加艳丽逼真的色彩还原能力，即使经过一系列的图像处理后，色彩信息有一定损失，也不至于对输出效果产生较大的影响。目前1200dpi扫描仪中大多地采用42位色。此外，扫描仪的动态范围(Dynamic range)也值得留意。动态范围也称为密度值，表示扫描仪所允许的色调值范围，即从接近白色到接近黑色的范围。具有较大动态范围的扫描仪可正确捕捉各种色调层次，并直接输出，从而得到更多的图像细节。相应地，一台动态范围较小的扫描仪则无法分辨图像的暗部色调层次，只能牺牲亮部区域的细节，从而导致色调失真。一般来说，扫描仪的动态范围从0.0D到4.0D，大于2.0D的扫描仪扫描效果较好，大于3.0D的扫描仪扫描效果将十分出色。不过需要注意的是，只有在动态范围大于3.0D时，扫描仪才会特别标出。
3、灰度级
这个数值反映了扫描仪扫描时提供由暗到亮层次范围的能力，更具体地说就是扫描仪从纯黑到纯白之间平滑过渡的能力。现在主流扫描仪的这个参数都采用业界的最高标准4096级（12bit）。
4、扫描幅面
平板式扫描仪的幅面一般分为A4、A3和A4加长三种。家庭用户多数会选择A4幅面的机器，A3幅面扫描仪的价格相比A4幅面扫描仪成几何级数增长。

激光三维扫描仪原理是什么

激光三维扫描仪属于非接触式测量和扫描手段，相对传统的接触式扫描方式（三坐标或关节臂）具有操作简便，采集速度快，可通过面扫获得完整的物体三维坐标信息，不容易受到空间环境影响等优势。

激光三维扫描仪的工作原理有很多种，其中常见的有激光测距和结构光两种。激光测距是通过计算激光发射到物体表面后反射回来所用的时间计算物体的坐标信息，这类型激光扫描仪的分辨率较低，但工作空间大，适合扫描大空间，例如矿洞，房屋的内部空间结构等。结构光激光三维扫描仪的原理可简单概括为：

1. 激光三维扫描仪上的两组相机可以分别获得投影到被扫描对象上的激光，该激光随对象形状发生变形，由于这两组相机事先经过准确标定，就可以通过计算获得激光线所投影的线状三维信息；

2. 仪器根据固定在被检测物体表面的视觉标记点来确定扫描仪在扫描过程中的空间位置，这些空间位置被用于空间位置转换；

3. 利用第1步获得的线状三维信息和第2步的扫描仪空间相对位置，当扫描仪移动时，不断获取激光所经过位置的三维信息，从而形成连续的三维数据。

手持式激光三维扫描仪

这类型激光三维扫描仪具有分辨率高、精度高的特点，能获得高精准的物体三维数据，适合用于**打印、逆向工程和质量控制等领域。

广州领拓仪器代理的形创Creaform是一家专门从事计量级激光三维扫描仪厂家，旗下有多款型号的产品，适用于不同的工作场合和需求，已广泛应用于汽车、航天航空、模具制造、文物考古、影视制作等领域。

买扫描仪哪种扫描仪比较好

扫描仪比较好的种类有胶片扫描仪、便携式扫描仪、**扫描仪、馈纸式扫描仪、平板式扫描仪。

1、胶片扫描仪

胶片扫描仪又称为底片扫描仪，主要是扫描各种透明胶片，一般的胶片扫描仪光学分辨率很高。功能优劣：能制作最高质量的相片图像，图像格式转换方便；就是功能单一，专业人士使用。选购要点：推荐选择支持扫描图片格式多的，分辨率应当达到3600dpi越高越好。

2、**扫描仪

**扫描仪就是**三维激光扫描仪，又被称为实景复制技术，能够精确描述物体三维结构的坐标。功能优劣：能够高效率、高精度的还原**场景；但是扫描的速度慢、时间很长，价格昂贵。选购要点：推荐选择扫描精度较高，扫描范围和价格适中的扫描仪。

3、馈纸式扫描仪

馈纸式扫描仪又称为滚筒式扫描仪，诞生于20世纪90年代初，是高精密度彩色印刷的最佳选择。功能优劣：能处理各种文件，同时处理多个文件，色彩处理效果好；就是速度慢，价格昂贵。选购要点：推荐选择速度较快，每分钟可以扫描50张较好，纸张的处理能力要更强。

4、平板式扫描仪

平板式扫描仪又被称为台式扫描仪，其最早诞生于1984年，是目前办公最常用也是使用最频繁的扫描仪。功能优劣：平板式扫描仪速度快，质量比较好，性价比高；就是体积大，文件纸张限制在A4大小。选购要点：推荐选择最常用的USB型接口，光学分辨率达到1200×2400dpi。

5、便携式扫描仪

便携式扫描仪一般指的高速扫描仪，通过扫描（拍摄）将所扫描（拍摄）的介质成像出来。功能优劣：外观轻薄携带方便，扫描速度快，操作简单，使用范围广泛；但是扫描篇幅比较小。选购要点：推荐选择一款分辨率最少在600dpi往上，价格比较适中。