3D工业级扫描仪

3D扫描仪原理解析以及应用场景

3D打印技术作为推进工业化和信息化“两化”融合的助力器，已成为现今社会产业升级以及自主创新的推动力。经过长期的摸索与发展，3D打印技术在技术成熟度、完善度、易用性、经济性等方面都取得巨大进展，其相关产品更是愈来愈深入大众的工作和生活中。
       而作为3D打印技术的硬件产品之一的3D扫描仪的发展势头亦是不可估量。由于3D扫描是一门集光、机、电和计算机技术于一体的**，加上其非接触测量的特点，使之能对物体空间外形和结构及色彩等进行立体扫描。这同时也使得作为其立体测量设备的3D扫描仪亦成为研究界的“宠儿”。

3D扫描的基本原理：
3D扫描通过对物体空间外形和结构及色彩进行扫描，获得物体表面的空间坐标。它的重要意义在于能够将实物的立体信息转换为计算机能直接处理的数字信号，为实物数字化提供了方便快捷的手段。3D扫描的原理可以类比照相机拍照的原理，两者不同之处在于相机所抓取的是颜色信息，而三维扫描仪抓取的是位置信息。照相机的图片由很多像素点构成，扫描仪的点云由很多坐标点组成。

3D扫描仪如何工作？
说到3D扫描仪，许多人的**印象可能会觉得它是台加强版的相机，不过其实它的主业是制作3D渲染图。扫描仪会搜集它视野内的物体信息，不过跟相机有所不同，它记录下的是物体各部分的位置信息，而不是其色彩和外观。

3D扫描仪是如何记录下这些位置信息？
它主要是靠计算扫描仪和物体表面点阵的距离得来的。一般来说，3D扫描仪可以分为两类：接触式和非接触式。接触式扫描仪，顾名思义，需要与被扫描物体直接接触。相反，非接触式扫描仪则不需要直接接触，它依靠激光或辐射（如X光或超声波）来搜集被扫描物体的信息。

3D扫描仪如何使用？
想要得到一张完整的3D渲染图，就需要扫描仪从不同角度采集多组信息，然后再将这些信息综合起来。不过随着技术的成熟，这一看似复杂的过程所耗费的时间正在不断缩短。
目前，多数的商用3D扫描仪都是非接触式的。工作时，会将激光（点、线或者阵列式）投射到物体表面，随后扫描仪就能根据物体反射光判断物体的位置信息。
此外，扫描仪上还装配了一个传感器，用来搜集物体的形状信息（基于反射光的角度得出）。
显而易见，3D扫描的过程中会产生巨大的数据量，这些数据需要一个强大的软件来处理下才能转化为模型。而且如果有问题，还需要用软件修复下。

3D扫描的应用场景：
3D扫描仪是集光、机、电和计算机技术于一体的**，是对物体空间外形和结构及色彩进行扫描，以获得物体表面的空间坐标。它的重要意义在于能够将实物的立体信息转换为计算机能直接处理的数据，与3D打印机技术相结合，可以将数据真实化，为科学研究、数据分析，以及我们的生活带来便利。

1、逆向工程
通过三维扫描，获得物体的空间外形和结构，得到产品的数据后，用专业的逆向工程软件进行数据处理，修正误差得到物体的精确尺寸，以此为基础进行产品的三维建模。


2、精工零件
工厂制作出样件或者产品之后，客户需要知道样件和产品的尺寸精度是否符合要求，通过3D扫描，可以精确标定产品的尺寸，据此来判断产品的尺寸误差是否符合要求。


3、艺术雕塑
雕塑家手工制作出泥塑，诺研科技3D扫描泥塑，得到3D模型数据。然后3D打印出雕塑的小样，雕塑家根据小样，在3D模型上做迭代修改，直到满意为止，较大提高效率。


4、文物保护
文物修复，通过扫描残缺的文物，逆向建模出缺损的部分，3D打印缺损部分，修复文物。文物保护，3D扫描建模文物的数字模型，保存在数字图书馆中，可以永世保存。


5、零件检测和对比
通过对比3D扫描得到的数据与原始设计数据，从而得到产品的精度检测结果，特别对于曲面和复杂结构有很好效果