3D掃描之工件測繪、抄數
魔猴君 知識堂 1956天前
工件測繪與數字化設計的基礎是獲取實體的“點云數據”，這需要對實體進行三維數字化測量。相比傳統的接觸式測量方式，3D掃描具有非接觸、操作簡單，測量速度快，精度高等優勢，代表著三維數字化測量技術的發展方向。
一、技術簡介：
3D掃描作為計算機視覺的重要分支，是計算機人工智能領域一門重要的學科，著重研究如何通過非接觸光學掃描的方式，快速、方便地獲取、記錄及保存物體真實的三維形貌信息，為計算機和機器人開發具有與人類水平相當的三維視覺能力。
以“三維數字化”技術為原理的三維掃描儀，可以在數秒內精確地測得物體的立體數字模型，其結果可與計算機接口或通過軟件實現與各種3D打印機、數控加工裝備的銜接，是制造業逐步實現CAD建模、逆向設計、數字化制造、尺寸檢測的基礎技術之一，使其在工業制造、文化創意、生物醫療領域有著非常廣泛的應用前景。
而數字化設計一般以三維數字化測量設備的輸出數據為原始信息來源。只有在得到擬設計的實體的表面三維信息，才能實現后面的工作，如模型的檢測，復雜曲面的建模、評價、改進和制造。而測量方法的好壞直接影響到對被測實體描述的精確、完整程度，影響到數字化實體幾何信息的速度，進而影響到重構的CAD曲面、實體模型的質量，并最終影響到整個工程的進度和質量。
二、技術流程：
掃描小型的零部件，僅需幾分鐘；掃描1米大小的物體，時間在30分鐘左右。以圖中所示工件為例，三維掃描時間可以控制在10分鐘以內，非常快捷。（* 與操作者熟練程度有關）
為了完成測繪抄數工作，我們還需要對點云數據進行優化，然后得到由三角面片組成的封閉曲面，一般文件格式為STL格式。STL格式文件可以直接應用到3D打印、快速成型制造，或者自由曲面模型重構中。
三、技術優勢：
在三維掃描儀硬件方面：
1. 非接觸式：適用于曲面較多，表面易磨損、柔性易形變等物體
2. 密集面型測量：可以獲取工件的整個外形的三維數據，復雜自由曲面比較多的物體也不在話下。
3. 高精度：平均點距一般在0.03mm到0.6mm左右，小型零件同樣適用
4. 高效率：單幅測量速度可少于3秒，可幫助有效節約時間，提高效率。
四、適用領域
1. 小型工件：小型汽配件、電子電器零配件、小型塑料件、珠寶首飾、精細工件、玩具、鞋楦鞋模鞋底等
2. 中型工件：中小型模具、中型汽配件、中小型塑料件、家電、中小型雕塑、中小型文物等
3. 大型工件：大型模具、風電葉片、整車、大型汽配件、大型文物、鑄件、飛機部件、大型雕塑等
五、3D掃描案列：
