思看PRINCE335雙色三維掃描儀技術方案
思看PRINCE系列手持式激光三維掃描儀,工作時(shí)采用多條線束激光來獲取物體表面(miàn)的三維點雲,操作者可以將(jiāng)設備握在手上,可以實時(shí)調整儀器與被(bèi)測物體之間的距離和角度,操作靈活方便簡單易學(xué)。在掃描大體積物體時(shí),可以配合全局攝影測量系統,消除累計誤差,提高全局掃描的精細度。該掃描儀可以方便攜帶到工業現場或者生産車間,并根據被(bèi)掃描物體的大小、形狀以及掃描的工況環境進(jìn)行高效準确的掃描。
PRINCE是思看科技自主開(kāi)發(fā)的具有兩(liǎng)種(zhǒng)截然不同工作模式的三維掃描儀,突破性地采用雙色激光原理進(jìn)行設計開(kāi)發(fā),充分利用紅色激光高适應性和藍色激光低噪點的特性,真正實現了操作便捷和細節的融合。
1) 儀器上的兩(liǎng)組相機可以分别獲得投影到被(bèi)掃描對(duì)象上的激光,該激光随對(duì)象形狀發(fā)生變形,由于這(zhè)兩(liǎng)組相機事(shì)先經(jīng)過(guò)準确标定,就(jiù)可以通過(guò)計算獲得激光線所投影的線狀三維信息;
2) 儀器根據固定在被(bèi)檢測物體表面(miàn)的視覺标記點來确定掃描儀在掃描過(guò)程中的空間位置,這(zhè)些空間位置被(bèi)用于空間位置轉換;
3) 利用第1步獲得的線狀三維信息和第2步的掃描儀空間相對(duì)位置,當掃描儀移動時(shí),不斷獲取激光所經(jīng)過(guò)位置的三維信息,從而形成(chéng)連續的三維數據;
4) 掃描儀工作時(shí)可以分别采用3束交叉紅色激光掃描或者5束平行藍色激光掃描,分别對(duì)應快速掃描和超精細掃描,且兩(liǎng)種(zhǒng)掃描模式文件在同一坐标系内,無需後(hòu)期拼接。
Ø 細節:藍光模式下采用5束平行線激光掃描,高的分辨率可清晰獲取傳統手持式紅色激光難以獲取的三維細節;
Ø 高效掃描:多束紅色交叉線激光掃描,掃描速度快;單束紅色線激光掃描,可迅速獲取深孔及死角三維數據;
Ø 雙色激光:紅藍激光兩(liǎng)種(zhǒng)掃描模式快速切換,具備手持式三維掃描儀靈活便攜的特點,同時(shí)可獲取高細節度的三維數據;
Ø 同坐标系:上述幾種(zhǒng)工作模式可以通過(guò)儀器按鈕實時(shí)切換,且各種(zhǒng)模式掃描數據在同一坐标系三維數據中,無需後(hòu)期拼接;
Ø 高精細度:精細度達0.03mm,保證獲取準确的三維測量數據;
Ø 自動定位:目标點自動定位,不需要額外機械臂或其他跟蹤設備
Ø 動态測量:被(bèi)掃描物體可以移動,無需固定;
Ø 實時(shí)顯示:掃描數據實時(shí)呈現,點雲無分層,自動生成(chéng)三維實體圖形;真正實現“所見即所得”;
Ø 應用廣泛:能(néng)掃描不同大小形狀的物體,大到一架飛機,小到一枚硬币,都(dōu)可以輕松掃描;
Ø 抗幹擾性:外部環境對(duì)掃描精細度影響小,即使是陽光直射也能(néng)正常工作;
Ø 适用性強:高亮反光及純黑物體表面(miàn)都(dōu)可直接掃描,絕大部分情況下都(dōu)不需要噴顯像增強劑。
Ø 靈活操作:手持測量,操作簡便,可以随時(shí)變化角度和距離對(duì)被(bèi)測物體進(jìn)行快速掃描;也可在狹窄的空間掃描,如飛機駕駛艙,汽車内部儀表闆等無局限;
Ø 接口穩定:信号及電源線集成(chéng)在同一個工業接頭接插,即儀器與線纜之間隻有一個接口,保證穩定性和便利性;
Ø 軟件具備新建工程、保存、設置、讀取等系列功能(néng),對(duì)應的數據格式主要包括工程格式、标記點格式、點雲格式和三角網格面(miàn)格式;
Ø 三維數據自動生成(chéng)STL 三角網格面(miàn),可以直接在掃描軟件上對(duì)STL數據進(jìn)行簡化、開(kāi)流形、細化和去除特征等操作;
Ø 具備點雲/面(miàn)片處理功能(néng),包括:網格優化、工程文件合并、數據裁剪、自動删除雜點、自動選取并删除非連接項、删除釘狀物、松弛、網格優化、去除特征、細化網格、手動填補孔洞和開(kāi)流形等功能(néng);
Ø 軟件具備設置掃描點間距、實時(shí)調整激光強度、變化和調整掃描視角等功能(néng);
Ø 掃描軟件具備手動填補孔洞功能(néng),軟件可以根據周圍曲率手動選擇填補孔洞;
Ø 點雲或者網格面(miàn)智能(néng)簡化,軟件可以根據掃描數據特征和曲率調節不同位置的點雲或者網格面(miàn)疏密,确保在掃描質量好(hǎo)的狀态下生成(chéng)數據量小的數據;
Ø 具有框選精細掃描模式:掃描過(guò)程中可以框選指定區域,使得該區域内的三維數據分辨率優于區域外數據,即同一組數據中存在不同分辨率,且掃描過(guò)程中實時(shí)可調;
Ø 掃描軟件具有多個掃描工程文件自動合并功能(néng),掃描軟件可以通過(guò)公共标記點自動對(duì)齊兩(liǎng)個獨立且坐标系不同的掃描數據。
PRINCE335掃描儀其技術參數如下表所示。
表1 PRINCE335技術參數表
型号 | PRINCE335 | |
掃描模式 | R标準掃描模式 | B精細掃描模式 |
尺寸 | 315*160*105(毫米) | |
重量 | 0.95千克 | |
激光彙總形式 | 3束交叉紅色激光線,1束可單獨工作的紅色激光線,共計7束紅色激光線 | 5束平行藍色激光線 |
激光類别 | Ⅱ級(人眼安全) | |
掃描速率 | 265000次測量/秒 | 320000次測量/秒 |
小分辨率 | 0.05毫米 | 0.02毫米 |
精細度 | 高可達0.03毫米 | |
體積精度1 (單獨使用掃描儀) | 0.02毫米+0.08毫米/米 | 0.01毫米+0.08毫米/米 |
體積精度2 (配合全局攝影測量系統) | 0.02毫米+0.025毫米/米 | 0.01毫米+0.025毫米/米 |
景深 | 250毫米 | 100毫米 |
基準距 | 300毫米 | 150毫米 |
掃描深孔及死角 | 支持 | |
框選精掃 | 支持 | |
小型件拼接 | 掃描小型薄壁件時(shí)可以通過(guò)在三側分别獨立貼一個點,實現不在一起(qǐ)的三個标記點拼接 | |
有效工作範圍 | 200mm~450mm | 100mm~200mm |
輸出格式 | .ply、.xyz、.dae、.fbx、.ma、.obj、.asc、.stl等,可定制 | |
工作溫度 | -10~40℃ | |
接口方式 | 千兆網 |
PRINCE系列手持式激光三維掃描儀可在如下各個行業應用:
Ø 汽車制造
Ø 航空航天船舶
Ø 風電水電
Ø 模具制造
Ø 鑄件檢驗
Ø 工程機械
Ø 設計檢驗
Ø 建築文物雕塑
Ø 高校及研究院