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3D扫瞄器

3D扫瞄器

3D扫瞄器

台北时间2013年3月,美国3D印表机厂商MakerBot CEO布瑞·佩蒂斯(Bre Pettis)在SXSW互动大会上展示了3D扫瞄器的原型品。佩蒂斯表示,MakerBot正在开发一款桌面3D扫瞄器,名为Digitizer,帮助用户更方便地将现实世界物品转换成为可用于3D列印的数据。

3D扫瞄器能对物体进行高速高密度测量,输出三维点云(Point Cloud)供进一步后处理用。

基本介绍

  • 中文名:3D扫瞄器
  • 外文名:3D scanner
  • 定    义:科教仪器
  • 首次展示时间:台北时间2013年3月

产品简介

最早出现的是接触式测量方法,代表是三维坐标测量机,虽然精度达到微米量级(0.5mm),但是由于体积巨大、造价高以及不能测量柔软的物体等缺点,使其套用领域受到限制。
3D扫瞄器展示3D扫瞄器展示
于是出现了非接触式测量方法,主要分两类。
一类是被动方式,就是不需要特定的光源,完全依靠物体所处的自然光条件进行扫描,常採用双目技术,但是精度低,只能扫描出有几何特徵的物体,不能满足很多领域的要求。
另一类是主动方式,就是向物体投射特定的光,其中代表技术雷射线式的扫描,精度比较高,但是由于每次只能投射一条光线,所以扫描速度慢。另外,由于雷射会对生物体以及比较珍贵的物体造成伤害,所以不能套用于某些特定领域。
新兴的技术是结构光式的扫描,结构光也属于主动方式,通过投影或者光栅投射同时多条光线,就可以採取物体的一个表面,只需要几个面的信息就可以完成扫描,最大的特点是扫描速度快,而且可程式实现。
3D扫瞄器3D扫瞄器
还有一种是低频脉冲波(低频声波)式原理,主要套用于物位测量方面。基于二维数组波束形成器传送低频脉冲,介可视3D物位扫瞄器接收来自筒仓、仓室或其他容室内物料的回波。设备的数位讯号处理器对接收到的信号进行取样和分析,通过估算回波到达的时间和方向,处理器形成一个物料表面的三维图,这个图像通过一种专有的计算方法对信息进行处理并生成3D图象,可以在远端萤幕上显示出来. 物位计可以据此準确得出物料的体积和质量,够使工艺物位监测和库存控制达到一个新的高度。料位计精确的物料检测能够提高操作效率和管理能力,高成本突髮状况减少,加快收益回馈。

功能

三维扫瞄器的用途是创建物体几何表面的(point cloud),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)。若扫瞄器能够取得表面颜色,则可进一步在重建的表面上贴上,亦即所谓的(texture mapping)。
布瑞·佩蒂斯布瑞·佩蒂斯
三维扫瞄器可模拟为照相机,它们的视线範围都体现圆锥状,信息的蒐集皆限定在一定的範围内。两者不同之处在于相机所抓取的是颜色信息,而三维扫瞄器测量的是距离。由于测得的结果含有深度信息,因此常称之。
由于三维扫瞄器的扫描範围有限,因此常需要变换扫瞄器与物体的相对位置或将物体放置于电动转盘(turnable table)上,经过多次的扫描以拼凑物体的完整模型。将多个片面模型集成的技术称做图像配準(image registration)或对齐(alignment),其中涉及多种三维比对(3D-matching)方法。

发展

扫描是获取3D物品可列印设计档案的三种方式之一。除扫描之外,用户还可以下载其他人创建的档案,或使用软体从头开始设计模型。商用的3D扫瞄器已经出现,但价格高达数千美元。此外用户也可以自己动手,利用3D成像装置,例如微软Kinect中的摄像头,自製这样的扫瞄器。

市场

MakerBot尚未宣布Digitizer的价格。Digitizer仍是原型产品,不过根据佩蒂斯的说法:“现在,所有人都可以扫描现实物品。”这意味着Digitizer已接近面向消费者的推出,类似该公司最初的售价1800美元的Replicator3D印表机。
根据MakerBot的新闻稿,Digitizer将採用“传统的雷射和摄像头,将实际物品複製成数字格式和档案”。到目前为止,尚没有其他厂商推出具有竞争力的消费类3D扫瞄器。
MakerBot网站并未提供有关Digitizer的任何参数、价格和销售信息。该网站仅仅提供了一个注册表格,用户可以在其中留下电子邮件地址,以获得未来的最新进展。

品牌

Z Corp.
Z Corporation开发、製作和销售着世界上列印速度最快的三维列印成型机,可以快速、轻鬆、廉价地从计算机辅助设计(CAD)和其它数字数据中製作出小型模型,公司产品还包括具有世界最高便携性的三维扫瞄器。
型号:Z Corporation ZScanner 600 3D雷射扫描器
Z Corporation ZScanner 700PX 3D雷射扫描器
Z Corporation ZScanner 700 CX 3D雷射扫瞄器
Z Corporation ZScanner 800 3D雷射扫描器
Z Corporation ZScanner 700 3D雷射扫描器
3D Camega
3D Camega是一家以研发、生产和销售人体三维扫描等3D CaMega光学三维扫描系统为主的高科技企业。
依託与国际水平同步的深厚技术实力,我们的创业团队结合潜在客户的实际需要,已成功实现了对光学照相式三维扫描系统的产业化,顺利地研製出套用于工业检测、人体数位化、医疗美容、公安刑侦等领域的系列“3D CaMega光学三维扫描系统”产品。
型号:3D CaMega 鞋楦三维扫瞄器
3D CaMega 牙模三维扫瞄器
3D CaMega MCS-100 精细三维扫描系统
3D CaMega MCS-60 精细三维扫描系统
3D CaMega MCS-30 精细三维扫描系统
3D CaMega 人体足部(脚形)3D扫描系统
3D CaMega DCS系列 脸型(头部)三维扫描系统
Polhemus
Polhemus公司是一家私营企业,成立于2002年9月,此前一直由几家大型航空公司经营。在公司转製成为私有企业后,公司先后推出了一系列新产品及多款软体。此后,公司以其尖端的电磁跟蹤技术为基础不断开发出创新技术,在业内有“三维第一企业”之美称。
型号:Polhemus FastScan 双摄像头3D雷射扫瞄器
Polhemus RBF 3D扫描软体

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