手持式三維掃描儀的原理

和其他別的產(chǎn)品一樣，三維掃描儀的種類(lèi)也是非常豐富的，不同種類(lèi)的三維掃描儀工作原理有差別，應用的范圍也不同。

下面我們就先從三維掃描儀的種類(lèi)出發(fā)，來(lái)看看這個(gè)大家族里的非接觸式的手持式三維掃描儀的原理是怎樣的。

對于三維掃描儀來(lái)說(shuō)，大體分為兩種：接觸式三維掃描儀和非接觸式三維掃描儀。其中非接觸式三維掃描儀又分為光柵三維掃描儀（也稱(chēng)拍照式三維描儀）和激光掃描儀。而光柵三維掃描又有白光掃描或****掃描等，激光掃描儀又有點(diǎn)激光、線(xiàn)激光、面激光的區別。

三維掃描儀通過(guò)掃描收集到的這些模型數據具有相當廣泛的用途，工業(yè)設計、瑕疵檢測、逆向工程、機器人導引、地貌測量、醫學(xué)信息、生物信息、刑事鑒定、數字文物典藏、電影制片、游戲創(chuàng )作素材等等都可見(jiàn)其應用。

接下來(lái)我們就言歸正傳一起來(lái)看看非接觸式里的手持式三維掃描儀它的作用和原理。根據光源的不同手持三維掃描儀又可手持式白光掃描儀、手持式激光掃描儀、手持紅外光掃描儀，以下分別介紹一下。

手持式激光三維掃描儀用來(lái)偵測并分析現實(shí)世界中物體或環(huán)境的形狀（幾何構造）與外觀(guān)數據（如顏色、表面反照率等性質(zhì)）。搜集到的數據常被用來(lái)進(jìn)行三維重建計算，在虛擬世界中創(chuàng )建實(shí)際物體的數字模型。其原理是基于拍照式三維掃描儀原有基礎上設計的產(chǎn)品，掃描創(chuàng )建物體表面的點(diǎn)云圖，這些點(diǎn)可用來(lái)插補成物體的表面形狀，點(diǎn)云越密集創(chuàng )建的模型更精準，可進(jìn)行三維重建。若掃描儀能夠取得表面顏色，則可進(jìn)一步在重建的表面上粘貼材質(zhì)貼圖，亦即所謂的材質(zhì)印射（texture mapping）。手持式激光三維掃描儀是分析和報告幾何尺寸與公差(GD&T)的一種完美檢測設備。直接生成的stl文件，易于導入檢測軟件加以快速編輯和后續處理。

一般來(lái)說(shuō)，激光的掃描精度會(huì )更高，所以更適合用工業(yè)行業(yè)使用而手持式白光三維掃描儀采用的是新一代面結構光光柵掃描技術(shù),技術(shù)上來(lái)說(shuō), 光柵掃描的技術(shù)無(wú)論從精度還是速度都有提升。光柵式掃描一次性完成一個(gè)面的掃描, 面內數據非常規整, 手持式白光三維掃描儀的支持標記點(diǎn)拼接和特征拼接、紋理拼接等多種拼接方式，手持式白光三維掃描儀也可以支持一臺機器多色光。


如果您想掃描帶色彩的物體，那么白光掃描儀是適用的。

手持紅外光掃描儀，目前市面上是比較少見(jiàn)的產(chǎn)品，設備采用結構光 3D 掃描技術(shù), 它投射出一種由過(guò)濾器形成的光, 將不可見(jiàn) (紅外) 光投射到環(huán)境中, 從而獲取場(chǎng)景的深度。投射出的具有明顯標記的紅外光從現場(chǎng)表面反射，然后被彩色和深度相機接收。近紅外線(xiàn) (NIR) 傳感器, 略微偏移于模式投射器, 檢查出模式的形狀并計算視場(chǎng)中每一個(gè)點(diǎn)的距離。

紅外光掃描儀的優(yōu)點(diǎn)是速度，可一次性?huà)呙璩鲎疃嘀琳麄€(gè)視場(chǎng)的影像。在一秒內掃描出整個(gè)視場(chǎng)的影像減少或消除了因運動(dòng)帶來(lái)的變形問(wèn)題。