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3D掃描儀技術(shù)
3D掃描儀技術(shù)一般以數(shù)字化測(cè)量設(shè)備的輸出數(shù)據(jù)為原始信息來源。只有在得到要逆向的實(shí)體的表面三維信息，才能實(shí)現(xiàn)后面的工作，如模型的檢測(cè)，復(fù)雜曲面的建模、評(píng)價(jià)、改進(jìn)和制造。而測(cè)量方法的好壞直接影響到對(duì)被測(cè)實(shí)體描述的精確、完整程度，影響到數(shù)字化實(shí)體幾何信息的速度，進(jìn)而影響到重構(gòu)的CAD 曲面、實(shí)體模型的質(zhì)量，并最終影響到整個(gè)工程的進(jìn)度和質(zhì)量。因此，在整個(gè)的鏈條中，處于整個(gè)工程的開始，因此是整個(gè)工程的基礎(chǔ)，也是技術(shù)的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)部分。
數(shù)據(jù)采集方法
3D掃描儀的數(shù)據(jù)采集方法即三維表面數(shù)據(jù)采集方法可以分為接觸式和非接觸式兩大類。
接觸式測(cè)量方法包括：坐標(biāo)測(cè)量機(jī)和層析法。
非接觸式測(cè)量方法包括：光學(xué)測(cè)量、超聲波測(cè)量、電磁測(cè)量等方法。
各種測(cè)量方法各有特點(diǎn)，其中坐標(biāo)測(cè)量機(jī)是一種大型精密的三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x器，可以對(duì)具有復(fù)雜形狀的工件的空間尺寸進(jìn)行測(cè)量。
3D掃描儀的主要優(yōu)缺點(diǎn)
主要優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量精度高，適應(yīng)性強(qiáng)，但接觸式測(cè)頭測(cè)量的致命弱點(diǎn)就是測(cè)量速度太慢，測(cè)量效率太低，而且對(duì)一些軟質(zhì)表面無(wú)法進(jìn)行測(cè)量。因此，對(duì)于響應(yīng)快速制造有點(diǎn)力不從心。
干涉法與激光衍射法
干涉法是通過測(cè)量?jī)墒喔晒獾墓獬滩顏碛?jì)算物體的高度分布，測(cè)量精度相當(dāng)高，但測(cè)量范圍小，抗干擾能力弱，不適合測(cè)量凹凸變化大的復(fù)雜曲面。激光衍射法的情況與干涉法基本相同。
層析法
層析法是近年來發(fā)展的一種技術(shù)，將研究的零件原形填充后，采用逐層銑削和逐層光掃描相結(jié)合的方法獲取零件原形不同位置截面的內(nèi)外輪廓數(shù)據(jù)，并將其組合起來獲得零件的三維數(shù)據(jù)。層析法的優(yōu)點(diǎn)在于任意形狀，任意結(jié)構(gòu)零件的內(nèi)外輪廓進(jìn)行測(cè)量，但測(cè)量方式是破壞性的。
基于光學(xué)三角型原理的激光掃描法
這種測(cè)量方法根據(jù)光學(xué)三角型測(cè)量原理，以激光作為光源，其結(jié)構(gòu)模式可以分為光點(diǎn)、單線條、多光條等，將其投射到被測(cè)物體表面，并采用光電敏感元件在另一位置接收激光的反射能量，根據(jù)光點(diǎn)或光條在物體上成像的偏移，通過被測(cè)物體基平面、像點(diǎn)、象距等之間的關(guān)系計(jì)算物體的深度信息。
非接觸式3D掃描儀
非接觸式3D掃描儀測(cè)量技術(shù)關(guān)鍵是空間特征點(diǎn)在多幅數(shù)字圖像中提取與匹配的精度與準(zhǔn)確性等問題。通過空間編碼的特征的結(jié)構(gòu)光投射到被測(cè)物體表面制造測(cè)量特征的方法，有效解決了測(cè)量特征提取和匹配的問題。結(jié)構(gòu)光投影測(cè)量法被認(rèn)為是目前三維形狀測(cè)量中最好的方法。它的原理是將具有一定模式的光源，如柵狀光條投射到物體表面，然后用兩個(gè)鏡頭獲取不同角度的圖像，通過圖像處理的方法得到整幅圖像上像素的三維坐標(biāo)。這種非接觸式3D掃描儀方法具有速度快、無(wú)需運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的優(yōu)點(diǎn)。
國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
目前國(guó)內(nèi)也在國(guó)外非接觸式機(jī)構(gòu)光三維掃描儀的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，制作的非接觸式機(jī)構(gòu)光三維掃描儀在各類參數(shù)都超越了國(guó)外同等設(shè)備。
