現實場景實施數字化具有尤為重要的意義,這在多種行業中都得以體現。比如,大型工廠通過三維掃描方法采集數據,即有一勞永逸之效。紛繁復雜的工廠資產一目了然,不但便于管理和信息傳遞,也可極大避免因數據不夠細致而帶來的無休止式信息采集,從而節省時間、人力及資本投入。三維掃描能夠為不斷更新變化的工廠提供準實時的點云信息,以應對廠區的不斷演變。傳統的二維圖紙若想達到近實時的更新水平,恐怕要付出巨大代價;即便許多工廠的設計從一開始都采用了三維模型化設計,但大多數工廠在運營時期的局部更新也很難在初期模型中隨時跟進。三維掃描技術可用于檢測產品的質量。杭州三維掃描地圖
逆向工程中三維技術系統的應用如下:逆向工程(又稱逆向技術),是一種產品設計技術再現過程,即對一項目標產品進行逆向分析及研究,從而演繹并得出該產品的處理流程、組織結構、功能特性及技術規格等設計要素,以制作出功能相近,但又不完全一樣的產品。逆向工程源于商業中的硬件分析。其主要目的是在不能輕易獲得必要的生產信息的情況下,直接從成品分析,推導出產品的設計原理。坐標測量機是逆向工程中的主要數字設備之一。通過分析坐標測量機的結構特點,建立了測量自動化工作流程,并使用PLC開發了開放數據采集與控制系統,包括光柵脈沖計數模塊,步進電機運動控制模塊與數據通信模塊。實現了從有序點重構斷面曲線,再從有序斷面曲線重構曲面三角形網格的模型重構過程,以確保測繪建模的實時性。上海3D激光雷達三維掃描三維掃描技術能夠實現對物體的實時掃描與監測。
三維掃描的發展前景究竟怎樣呢?1. 制造業的數字化變革:伴隨制造業朝著數字化與智能化方向邁進,諸如掃描、建模以及仿真等技術將會在各個領域得到更為普遍的運用。2. 數字文化遺產的守護:對文化遺產進行三維掃描,能夠極大程度地保護和留存文化遺產,并且為公眾展示提供更為優良的手段。3. 人工智能領域中的三維掃描:將三維掃描與人工智能相互融合,可以構建智能機器視覺系統,進一步推動計算機視覺的研究與發展。4. 藝術領域的數字化進程:三維掃描能夠將藝術品進行數字化處理,并運用虛擬現實技術加以展示,增強人們的藝術體驗與欣賞水平。
三維掃描的測量原理:1、結構光掃描儀原理:光學三維掃描系統是將光柵連續投射到物體表面,攝像頭同步采集圖像,然后對圖像進行計算,并利用相位穩步極線實現兩幅圖像上的三維空間坐標(X、Y、Z),從而實現對物體表面三維輪廓的測量。2、掃描儀原理:由于掃描法系以時間為計算基準,故又稱為時間法。它是一種十分準確、快速且操作簡單的儀器,且可裝置于生產在線,形成邊生產邊檢驗的儀器。掃描儀的基本結構包含有光源及掃描器、受光感(檢)測器、控制單元等部分。光源為密閉式,較不易受環境的影響,且容易形成光束,常采用低功率的可見光,如氦氖、半導體等,而掃描器為旋轉多面棱規或雙面鏡,當光束射入掃描器后,即快速轉動使光反射成一個掃描光束。光束掃描全程中,若有工件即擋住光線,因此可以測知直徑大小。測量前,必須先用兩支已知尺寸的量規作校正,然后所有測量尺寸若介于此兩量規間,可以經電子信號處理后,即可得到待測尺寸。因此,又稱為測規。三維掃描技術能夠快速獲取物體的三維數據。
醫療領域中三維掃描有眾多應用:1、人體髖骨掃描方面:應用于人體骨頭骨關節外形掃描。能夠用于術前分析、關節面定位分析,計算機輔助骨科手術以及假體設計等相關應用。同時也可應用于 CT 數據比對精度驗證,實物數字化存檔等。2、人體指骨關節掃描方面:應用于指關節截面掃描。高精度三維掃描儀掃出骨頭截面,可用于研究關節面磨損、數據測量,以及后期模擬仿真等。3、口腔牙齒掃描方面:應用三維掃描技術結合 3D 打印機,構建 3D 數字化牙齒矯治方案。傳統的口腔正畸需要患者咬出快速定型膠劑形成的牙模,并且需要從各種角度給牙齒拍照備用,方便日后對比。三維掃描技術能夠實現對物體的全方面掃描。湖北白光三維掃描技術
三維掃描技術在船舶制造中得到應用。杭州三維掃描地圖
三維掃描技術在風電水電領域的應用:風電、水電等能源行業在三維測量及檢測方面歷來面臨的主要問題在于設備體積龐大、不便于移動,難以進行快速的現場檢測,傳統測量及檢測手段越來越難以滿足日漸提高的生產要求。而三維掃描在確保數據準確的前提下,可以在任何地方快速地采集數據,所以通過三維掃描進行精密測量,空間和時間將不再成為問題。技術賦能之下,高精度三維掃描憑借準確、快速、便捷等優勢,成為了風電設備生產中不可或缺的測量工具,助力其生產效率的提升,為風電下鄉以及清潔能源的進一步發展貢獻力量。杭州三維掃描地圖