3D扫描之工件测绘、抄数
魔猴君 知识堂 1771天前
工件测绘与数字化设计的基础是获取实体的“点云数据”，这需要对实体进行三维数字化测量。相比传统的接触式测量方式，3D扫描具有非接触、操作简单，测量速度快，精度高等优势，代表着三维数字化测量技术的发展方向。
一、技术简介：
3D扫描作为计算机视觉的重要分支，是计算机人工智能领域一门重要的学科，着重研究如何通过非接触光学扫描的方式，快速、方便地获取、记录及保存物体真实的三维形貌信息，为计算机和机器人开发具有与人类水平相当的三维视觉能力。
以“三维数字化”技术为原理的三维扫描仪，可以在数秒内精确地测得物体的立体数字模型，其结果可与计算机接口或通过软件实现与各种3D打印机、数控加工装备的衔接，是制造业逐步实现CAD建模、逆向设计、数字化制造、尺寸检测的基础技术之一，使其在工业制造、文化创意、生物医疗领域有着非常广泛的应用前景。
而数字化设计一般以三维数字化测量设备的输出数据为原始信息来源。只有在得到拟设计的实体的表面三维信息，才能实现后面的工作，如模型的检测，复杂曲面的建模、评价、改进和制造。而测量方法的好坏直接影响到对被测实体描述的精确、完整程度，影响到数字化实体几何信息的速度，进而影响到重构的CAD曲面、实体模型的质量，并最终影响到整个工程的进度和质量。
二、技术流程：
扫描小型的零部件，仅需几分钟；扫描1米大小的物体，时间在30分钟左右。以图中所示工件为例，三维扫描时间可以控制在10分钟以内，非常快捷。（* 与操作者熟练程度有关）
为了完成测绘抄数工作，我们还需要对点云数据进行优化，然后得到由三角面片组成的封闭曲面，一般文件格式为STL格式。STL格式文件可以直接应用到3D打印、快速成型制造，或者自由曲面模型重构中。
三、技术优势：
在三维扫描仪硬件方面：
1. 非接触式：适用于曲面较多，表面易磨损、柔性易形变等物体
2. 密集面型测量：可以获取工件的整个外形的三维数据，复杂自由曲面比较多的物体也不在话下。
3. 高精度：平均点距一般在0.03mm到0.6mm左右，小型零件同样适用
4. 高效率：单幅测量速度可少于3秒，可帮助有效节约时间，提高效率。
四、适用领域
1. 小型工件：小型汽配件、电子电器零配件、小型塑料件、珠宝首饰、精细工件、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、家电、中小型雕塑、中小型文物等
3. 大型工件：大型模具、风电叶片、整车、大型汽配件、大型文物、铸件、飞机部件、大型雕塑等
五、3D扫描案列：
