三維測(cè)量工具:三維測(cè)量可以使用傳統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行,這些設(shè)備包括固定坐標(biāo)測(cè)量機(jī)(CMM)和基礎(chǔ)工具,如卡尺和量具。然而,這些方法存在許多弊端。根據(jù)所使用的工具不同,它們可能在測(cè)量速度、便攜性、應(yīng)用范圍和精度方面存在一定的局限性。因此無法被納入諸如自動(dòng)化質(zhì)量控制流程之類的自動(dòng)化工作流程之中。這些工具依賴于用戶的技能和效率;在當(dāng)今勞動(dòng)力資源緊張的背景下,制造商很難找到和培訓(xùn)合適的員工來使用更復(fù)雜的方法。然而,三維掃描儀由于在測(cè)量速度和便攜性以及數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性、可靠性和可重復(fù)性等方面具有優(yōu)勢(shì),成功克服了這些挑戰(zhàn)。一些光學(xué)坐標(biāo)測(cè)量機(jī)掃描儀甚至可以用于質(zhì)量控制應(yīng)用。3D 測(cè)量技術(shù)能夠精確測(cè)量物體的體積。上海文物3D測(cè)量服務(wù)商推薦
什么是三維(3D)測(cè)量?三維測(cè)量,即 3d 測(cè)量,是指對(duì)被測(cè)物進(jìn)行全方面測(cè)量,確定被測(cè)物的三維坐標(biāo)測(cè)量數(shù)據(jù)。三維測(cè)量可定義為 “一種具有可作三個(gè)方向移動(dòng)的探測(cè)器,可在三個(gè)相互垂直的導(dǎo)軌上移動(dòng),此探測(cè)器以接觸或非接觸等方式傳送訊號(hào),三個(gè)軸的位移測(cè)量系統(tǒng)經(jīng)數(shù)據(jù)處理器或計(jì)算機(jī)等計(jì)算出工件的各點(diǎn)坐標(biāo) (X、Y、Z) 及各項(xiàng)功能的測(cè)量”。三維測(cè)量的測(cè)量功能應(yīng)包括尺寸精度、定位精度、幾何精度及輪廓精度等。3d 測(cè)量原理分為測(cè)距、角位移、掃描、定向四個(gè)方面。根據(jù)三維技術(shù)原理研發(fā)的儀器包括拍照式(結(jié)構(gòu)光)三維掃描儀、激光三維掃描儀和三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)三種測(cè)量?jī)x器。濟(jì)南3D測(cè)量虛擬人物3D 測(cè)量技術(shù)在工業(yè)制造中發(fā)揮著重要作用。
三維測(cè)量技術(shù)的分類:1、光學(xué)主動(dòng)式三維測(cè)量:目前,主動(dòng)式光學(xué)三維測(cè)量技術(shù)已普遍應(yīng)用于工業(yè)檢測(cè)、反求工程、生物醫(yī)學(xué)、機(jī)器視覺等領(lǐng)域。例如,復(fù)雜的葉輪和葉片的面形檢測(cè),汽車車身的檢測(cè),人類口腔牙型測(cè)量,整形外科效果評(píng)價(jià),用于制鞋 CAD 的鞋楦三維數(shù)據(jù)采集,各種實(shí)物模型的三維信息記錄與仿形等。三維高速度、高精度測(cè)量技術(shù)將隨著測(cè)量方法的完善和信息獲取與處理技術(shù)的改進(jìn)而進(jìn)一步發(fā)展,在新的更加廣闊的研究和應(yīng)用領(lǐng)域中發(fā)揮重要作用。2、飛行時(shí)間法:飛行時(shí)間法是基于三維面形對(duì)結(jié)構(gòu)光束產(chǎn)生的時(shí)間調(diào)制,一般采用激光,通過測(cè)量光波的飛行時(shí)間來獲得距離信息,結(jié)合附加的掃描裝置使光脈沖掃描整個(gè)待測(cè)對(duì)象就可以得到三維數(shù)據(jù)。飛行時(shí)間法以對(duì)信號(hào)檢測(cè)的時(shí)間分辨率來?yè)Q取距離測(cè)量精度,要得到高的測(cè)量精度,測(cè)量系統(tǒng)必須要有極高的時(shí)間分辨率,常用于大尺度遠(yuǎn)距離的測(cè)量。
三維測(cè)量技術(shù)自產(chǎn)生以來,到目前已經(jīng)發(fā)展了眾多掃描原理。從三維數(shù)據(jù)的采集方法上來看,非接觸式的方法由于同時(shí)具備速度和精度的特點(diǎn),因而在反求工程中應(yīng)用較為普遍。激光三角形法又根據(jù)光源的不同可以分為點(diǎn)光源和線光源兩種不同方式,不同方式得到的數(shù)據(jù)組織方法是不一樣的。基于接觸式的連續(xù)掃描測(cè)量的方法由于具有較高的精度,也得到了部分應(yīng)用,但在速度和價(jià)格上的指標(biāo)就比非接觸式差一些。在人機(jī)工程、虛擬現(xiàn)實(shí)、服裝 CAD 領(lǐng)域上,數(shù)字化三維掃描儀在國(guó)內(nèi)外同類機(jī)型中具備優(yōu)先優(yōu)勢(shì),將人體結(jié)構(gòu)數(shù)字化,通過對(duì)人體進(jìn)行多角度的瞬間快速拍攝,自動(dòng)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)云數(shù)據(jù)拼接,自動(dòng)生成數(shù)字圖像和點(diǎn)云數(shù)據(jù)。隨著研究開發(fā)的進(jìn)一步發(fā)展,各種新的三維掃描儀技術(shù)將不斷涌現(xiàn),并被應(yīng)用到商用系統(tǒng)中,現(xiàn)有的三維掃描儀技術(shù)也將不斷被完善以滿足制造業(yè)生產(chǎn)的需要。3D 測(cè)量技術(shù)有助于文物的數(shù)字化保護(hù)。
三維測(cè)量的注意事項(xiàng):一、相對(duì)穩(wěn)定的環(huán)境:三維測(cè)量設(shè)備在工作狀態(tài)下需要確保處于一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的環(huán)境之中,其中以確保外界的環(huán)境光不對(duì)掃描儀的使用產(chǎn)生影響為主。此外,還需要確保掃描設(shè)備在掃描的過程中保持靜止,即掃描設(shè)備和掃描件之間不能有相對(duì)的位移。使用時(shí)需要保證這兩方面的穩(wěn)定性,從而確保掃描設(shè)備的整體系統(tǒng)能夠正常、穩(wěn)定地采集數(shù)據(jù)。二、采集物體表面檢查:由于掃描設(shè)備采集的是物體表面的數(shù)據(jù),所以在掃描前需要確定物件的表面是否需要處理。需要做處理的物體包括透明、半透明、反光等材料。對(duì)于此類掃描件的預(yù)處理是在表面噴涂白色顯像劑,對(duì)掃描物體噴薄薄的一層顯像劑,這樣做是為了更好地掃描出物體的三維特征,減少透明層或反光的干擾,保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確程度。3D 測(cè)量技術(shù)在地質(zhì)勘探中有著應(yīng)用前景。北京飛機(jī)三維測(cè)量
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三維測(cè)量技術(shù),具有精度高、速度快、分辨率高、非接觸式、兼容性好等優(yōu)勢(shì),被譽(yù)為 “測(cè)繪領(lǐng)域繼 GPS 技術(shù)之后的又一次技術(shù)變革”。通過與傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù),如全站儀、近景攝影測(cè)量、航空攝影測(cè)量等類比分析,主要有以下特點(diǎn):1、高分辨率。三維測(cè)量技術(shù)可以進(jìn)行快捷、高質(zhì)量、高密度的三維數(shù)據(jù)采集,從而達(dá)到高分辨率的目的。2、應(yīng)用普遍、適應(yīng)性強(qiáng)。由于其良好的技術(shù)特點(diǎn),對(duì)使用條件要求不高,環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng),適合野外測(cè)量,故在工程建設(shè)各領(lǐng)域應(yīng)用普遍。上海文物3D測(cè)量服務(wù)商推薦