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黑色、高亮物体三维扫描大揭秘,快来学习!
来源: | 作者:shangruikeji | 发布时间: 2021-09-26 | 144 次浏览 | 分享到:

黑色、高亮物体三维扫描大揭秘,快来学习!



黑色和高亮反光物体在制造业中随处可见,在使用三维激光扫描仪扫描这些特殊表面时,常常会因其表面特性,对激光信号造成一定的干扰,从而生成高噪点的点云。

 

比如用传统三维扫描设备扫描黑色石墨电极时,由于黑色物体吸收光的特性,扫描黑色物体时,扫描仪需要更长的曝光时间和扫描时间。

如下图所示,网格文件中石墨电极的部分几何形状和特征是缺失的,底部夹角的数据尤为明显:



石墨电极的网格文件(高噪点)

 

注释:石墨电极是以石油焦、沥青焦为骨料,煤沥青为黏结剂,经过原料煅烧等工艺加工而制成的一种耐高温石墨质导电材料。由于石墨电极的原材料特性,石墨电极表面呈黑色。

 

用传统三维扫描仪扫描同时具备黑色和高亮表面的汽车轮毂时,更是难上加难。其高亮的顶部位置会大范围反射激光,导致三维扫描仪无法捕获其边缘和圆形等几何细节。在某些情况下,扫描的物体甚至会过曝。扫描结果如下所示:



轮毂的网格文件(高噪点)

为什么黑色和光亮物体会给三维扫描带来如此大的挑战呢?
这与三维激光扫描仪的工作原理有关。三维激光扫描仪采用的是激光三角测距法,以非常高的速率向被测物体发射激光,激光先投射到被测物体表面,继而反射回扫描仪内的传感器中。扫描仪据此计算其与物体的距离,确定物体在空间中的位置。激光被投射至特殊表面时,如下图所示:



面对黑色和高亮物体的三维扫描难点,我们并非无计可施。主流的做法,有以下几种:

扫描黑色物体时:

可适当调高设备的曝光度,有助于捕捉其表面反射的光源,捕捉到物体的表面特征。

 

扫描高亮物体时:

1.一般情况下,扫描物体时会将三维扫描仪垂直于扫描的面,但在扫描特殊高亮表面时,可适当调整扫描仪与扫描对象的位置,调整扫描角度。

2.在条件允许的情况下,可在扫描前在扫描对象上喷显像剂或喷粉,有助于捕捉高亮物体的外形数据信息。

不过,以上这些方式在一定程度上,都会影响最终的扫描精度和扫描结果分辨率。若有黑色或高亮物体的扫描需求,可考虑选用更适合的扫描设备。

 

尚睿科技的KSCAN-Magic配备了尚睿科技自主研发的专攻黑色和高亮物体的扫描模式,为特殊表面物体的三维扫描,保驾护航。

 

一机多用,重新定义手持式三维激光扫描仪。蓝色激光波长较短,产生的激光点可以瞬时集中大量能量,在扫描反光物体时,能更多地获取物体的表面信息,扫描细节更佳。



石墨电极的网格文件(低噪点)如图所示,通过KSCAN-Magic三维扫描生成石墨电极网格文件,具有高分辨率和低噪点的特性,细致地捕捉了其边缘曲线和曲面。