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三维扫描技术的行业分析

随着现代科学技术的蓬勃发展,三维激光扫描技术被越来越多的用在工厂数字化、变电站数字化等方面。三维扫描技术又称“三维实景复制”技术,可对仪器周围环境进行全方位扫描。通过扫描可以获取周边环境所有的点位信息以及被测物体表面的反射强度和颜色信息,生成三维的彩色点云,即可将周围环境数字化,存储在电脑中。与传统方法相比,它既可以节省外业工作时间,缩短工期,又可以将建筑、管道等信息全部记录下来,方便后期二维出图与三维建模,从而更好的对工厂设施进行管理

01 什么是三维扫描仪

三维扫描仪(3D scanner)是一种科学仪器,用来侦测并分析现实世界中物体或环境的形状(几何构造)与外观数据(如颜色、表面反照率等性质)。搜集到的数据常被用来进行三维重建计算,在虚拟世界中创建实际物体的数字模型。

这些模型具有相当广泛的用途,举凡工业设计、逆向工程、缺陷检测、机器人导引、医疗保健、生物信息、刑事鉴定、数字文物典藏、电影制片、游戏创作素材等等都可见其应用。

三维扫描仪的用途是创建物体几何表面的点云,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(这个过程称做三维重建)。

02三维扫描仪的分类

三维扫描仪分类为接触式与非接触式两种, 接触式三维扫描仪透过实际触碰物体表面的方式计算深度,如座标测量机即典型的接触式三维扫描仪。此方法相当精确,常被用于工程制造产业,然而因其在扫描过程中必须接触物体,待测物有遭到探针破坏损毁之可能,因此不适用于高价值对象如古文物、遗迹等的重建作业。此外,相较于其他方法接触式扫描需要较长的时间,现今最快的座标测量机每秒能完成数百次测量,而光学技术如激光扫描仪运作频率则高达每秒一万至五百万次。

03 三维扫描仪的行业应用

- 航空航天

通过三维激光扫描仪可以快速完成飞机外形结构研究。通过高精度扫描获取完整准确的外形数据,经过处理直接生成三维模型,也可以精确获取曲面、特征,用于飞机等复杂形状和结构的研究。

也可以对预装配部件进行扫锚,可实现计算机中的虚拟装配,进行装配部件的尺寸调整及验证。通过对装配前的基础进行扫描,可基于真实三维空间进行虚拟搭接设计,保证设计质量,缩短工期,降低成本。

汽车制造

近几年,随着扫描行业的兴起,汽车零部件相关的冲压件和冲压模具行业的传统接触式测量方法渐渐被非接触式的扫描测量所取代。相对于传统接触式测量,光学扫描具有强大的数据采集能力,尤其是冲压件以及冲压模具复杂外形的测量。把光学数字化不但提高了产品的质量,更大大的缩短了产品研发周期,实现了质的飞跃。

- 文物 存档 修复 虚拟博物馆

通过三维激光扫描技术可对文物完整性进行分析。

- 零部件检测

通过三维激光扫描技术可对零部件完整性进行分析。

- 加工制造

在制造行业,使用3D激光扫描可以得到工件的三维形状,精确度极高。

通过三维扫描仪的基础扫描,可以搜集机构或作业现场的完整三维信息,这些重要的基础信息,为改建、设计、检测提供真实、高精度的数据源。在软件中将设计模型与三维场景进行结合,以对设计进行虚拟校验、干涉检查,避免返工,提高效率,缩短工期,并节约成本。

大空间扫描检测技术在建筑工程、能源矿产、桥梁隧道、数字工厂、文物考古、航空船舶等领域已经有广泛的应用。

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  • 原文链接https://kuaibao.qq.com/s/20191024A0Q3W100?refer=cp_1026
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