三維測(cè)量,顧名思義就是對(duì)被測(cè)物進(jìn)行全方面測(cè)量,確定被測(cè)物的三維坐標(biāo)測(cè)量數(shù)據(jù)。其測(cè)量原理分為測(cè)距、角位移、掃描、定向四個(gè)方面。根據(jù)三維技術(shù)原理研發(fā)的儀器包括拍照式(結(jié)構(gòu)光)三維掃描儀、激光三維掃描儀和三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)三種測(cè)量儀器。三維測(cè)量可定義為 “一種具有可作三個(gè)方向移動(dòng)的探測(cè)器,可在三個(gè)相互垂直的導(dǎo)軌上移動(dòng),此探測(cè)器以接觸或非接觸等方式傳送訊號(hào),三個(gè)軸的位移測(cè)量系統(tǒng)經(jīng)數(shù)據(jù)處理器或計(jì)算機(jī)等計(jì)算出工件的各點(diǎn)坐標(biāo) (X、Y、Z) 及各項(xiàng)功能的測(cè)量”。三維測(cè)量的測(cè)量功能應(yīng)包括尺寸精度、定位精度、幾何精度及輪廓精度等。3D 測(cè)量技術(shù)為逆向工程提供了有力支持。多媒體行業(yè)3D測(cè)量解決方案
三維測(cè)量的注意事項(xiàng):一、相對(duì)穩(wěn)定的環(huán)境:三維測(cè)量設(shè)備在工作狀態(tài)下需要確保處于一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的環(huán)境之中,其中以確保外界的環(huán)境光不對(duì)掃描儀的使用產(chǎn)生影響為主。此外,還需要確保掃描設(shè)備在掃描的過程中保持靜止,即掃描設(shè)備和掃描件之間不能有相對(duì)的位移。使用時(shí)需要保證這兩方面的穩(wěn)定性,從而確保掃描設(shè)備的整體系統(tǒng)能夠正常、穩(wěn)定地采集數(shù)據(jù)。二、采集物體表面檢查:由于掃描設(shè)備采集的是物體表面的數(shù)據(jù),所以在掃描前需要確定物件的表面是否需要處理。需要做處理的物體包括透明、半透明、反光等材料。對(duì)于此類掃描件的預(yù)處理是在表面噴涂白色顯像劑,對(duì)掃描物體噴薄薄的一層顯像劑,這樣做是為了更好地掃描出物體的三維特征,減少透明層或反光的干擾,保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確程度。文物三維測(cè)量技術(shù)服務(wù)3D 測(cè)量技術(shù)的精度不斷提高。
3D 測(cè)量的開展通常需要使用一些專業(yè)的儀器,比如激光掃描儀、攝像測(cè)量儀等等。這些儀器可以通過精確的測(cè)量和數(shù)據(jù)處理來獲取物體的三維數(shù)據(jù),其中包括位置、形狀、大小等信息。在進(jìn)行 3D 測(cè)量之前,需要先對(duì)被測(cè)物體進(jìn)行準(zhǔn)備工作。例如,在建筑領(lǐng)域中,需要進(jìn)行地形勘測(cè)、建筑圖紙的制作等,以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。然后,使用激光掃描儀或其他儀器對(duì)被測(cè)物體進(jìn)行掃描,生成點(diǎn)云數(shù)據(jù)。點(diǎn)云數(shù)據(jù)保存了物體表面的所有坐標(biāo)點(diǎn),這些坐標(biāo)點(diǎn)可以用來重建物體的三維模型。接下來,通過數(shù)據(jù)處理軟件,對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析,生成三維模型,并提取出所需的數(shù)據(jù),例如物體的形狀、尺寸等。再者,根據(jù)實(shí)際需求,可以使用三維建模軟件對(duì)三維模型進(jìn)行進(jìn)一步的修改和優(yōu)化,以達(dá)到更好的效果。
三維測(cè)量工具:三維測(cè)量可以使用傳統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行,這些設(shè)備包括固定坐標(biāo)測(cè)量機(jī)(CMM)和基礎(chǔ)工具,如卡尺和量具。然而,這些方法存在許多弊端。根據(jù)所使用的工具不同,它們可能在測(cè)量速度、便攜性、應(yīng)用范圍和精度方面存在一定的局限性。因此無法被納入諸如自動(dòng)化質(zhì)量控制流程之類的自動(dòng)化工作流程之中。這些工具依賴于用戶的技能和效率;在當(dāng)今勞動(dòng)力資源緊張的背景下,制造商很難找到和培訓(xùn)合適的員工來使用更復(fù)雜的方法。然而,三維掃描儀由于在測(cè)量速度和便攜性以及數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性、可靠性和可重復(fù)性等方面具有優(yōu)勢(shì),成功克服了這些挑戰(zhàn)。一些光學(xué)坐標(biāo)測(cè)量機(jī)掃描儀甚至可以用于質(zhì)量控制應(yīng)用。3D 測(cè)量技術(shù)能夠精確獲取物體的三維數(shù)據(jù)。
三維測(cè)量技術(shù)在醫(yī)療行業(yè)的應(yīng)用:三維測(cè)量技術(shù)為醫(yī)療行業(yè)中的檢測(cè)技術(shù)和診斷方法提供了新思路和新手段,如診斷骨科和整形外科的畸形。使用光學(xué)三維測(cè)量技術(shù)可以重建病患待診斷部位的三維數(shù)據(jù)。醫(yī)生根據(jù)重建后的三維結(jié)果進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、縮放和填充數(shù)據(jù)等操作。因此三維數(shù)據(jù)直接反映了患者的病情,便于醫(yī)生做出準(zhǔn)確的診斷。整形外科醫(yī)生可以通過三維成像系統(tǒng)采集、顯示人臉的三維表面輪廓來協(xié)助醫(yī)學(xué)整形。醫(yī)生通過三維成像系統(tǒng)獲取患者特定的人臉三維輪廓來檢查不同植入體的仿真效果,制定術(shù)前醫(yī)療計(jì)劃和驗(yàn)證評(píng)估術(shù)后效果,協(xié)助患者選擇適當(dāng)?shù)闹踩胛矬w積以達(dá)到滿意的整形結(jié)果。3D 測(cè)量技術(shù)能夠精確測(cè)量物體的體積。上海三維測(cè)量服務(wù)商
3D 測(cè)量技術(shù)在地質(zhì)勘探中有著應(yīng)用前景。多媒體行業(yè)3D測(cè)量解決方案
三維測(cè)量技術(shù)一般大致分為兩類:接觸式測(cè)量與非接觸式測(cè)量。1、接觸式測(cè)量方法:接觸式測(cè)量通過探針等形式,物理接觸被測(cè)表面,從而獲得一個(gè)測(cè)量點(diǎn)數(shù)據(jù)。主要表示技術(shù)有三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)與柔性測(cè)量臂。接觸式測(cè)量的測(cè)量精度較高(微米級(jí)),但是測(cè)量效率低(單次只獲得一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)),且存在破壞被測(cè)物體的可能性,具有一定的局限性。2、非接觸式測(cè)量方法:非接觸式測(cè)量方法的應(yīng)用較為普遍,通常的硬件配置為一個(gè)光源(激光器或DLP投影儀)、一個(gè)或多個(gè)相機(jī),模仿人眼的布局獲得視差,結(jié)構(gòu)較為簡單。非接觸式測(cè)量方法的精度可以做到很高,且單次測(cè)量至多可獲得數(shù)百萬個(gè)測(cè)量點(diǎn)數(shù)據(jù),可以根據(jù)待測(cè)物體的幾何特征靈活地選擇硬件配置,實(shí)現(xiàn)好的測(cè)量效果,因此也是我們的研究重點(diǎn)。多媒體行業(yè)3D測(cè)量解決方案