三维扫描仪的工作原理三维扫描仪的工作原理主要基于光测、声学、磁学、电学等不同的物理原理,大体可分为接触式和非接触式两种类型1。接触式三维扫描仪接触式三维扫描仪是通过探头直接接触物体表面来获取物体的三维坐标。其原理是利用探头上的传感器逐点测量物体的表面形状,进而构建出物体的三维模型!例如在工业制造领域,对于一些精密机械零件的测量,接触式三维扫描仪可以地探测到零件表面每一个点的坐标信息!在文物修复方面,当修复一些小型、形状复杂且对精度要求极高的文物时,接触式三维扫描仪能够准确测量文物表面的细微之处,为修复工作提供的数据支持!
如果是用于工业领域的质量检测,例如汽车零部件的尺寸检测,就需要较高的精度和稳定性,可能更适合选择接触式三维扫描仪或者高精度的非接触式三维扫描仪!要是在医疗领域用于人体扫描,如制作定制的假肢,那么需要考虑扫描仪对人体的安全性以及对复杂形状的捕捉能力,非接触式的三维扫描仪可能更合适。而在文化领域的文物保护方面,对文物的精细度和无损测量要求较高,可能需要精度且不会对文物造成损害的扫描仪!例如,Revopoint三维扫描仪可适应多种物体尺寸的扫描,其MINI三维扫描仪小扫描尺寸为10mm×10mm×10mm,单帧扫描范围是64mmx118mm,适合扫描较小尺寸的物体以及更精细的扫描,例如钱币、戒指等;POP3三维扫描仪小扫描尺寸为20mm×20mm×20mm,单帧扫描范围是125×225mm,更适合扫描中型物体;INSPIRE小扫描尺寸是50mm×50mm×50mm,单帧扫描范围是230×140mm-310mm更适合扫描中型物体;RANGE三维扫描仪小扫描尺寸为70mm×70mm×70mm,单帧扫描范围为360mmx650mm-600mm,更适合扫描大物体19!
在口腔科应用中,结合3D打印技术,三维扫描技术可以构建出3D数字化牙齿矫治方案,直接为患者打印出正畸牙套,提高了就诊效率,改变了口腔咬合的就诊体验!此外,在肿瘤治疗与手术导航方面,三维扫描仪可以清晰地显示肿瘤的位置和大小,帮助医生制定的手术计划,在手术过程中,医生可以通过三维扫描仪获取患者身体内部的三维图像,更好地了解患者体内的情况,特别是在脑部手术中,使医生能够更地操作,提高手术成功率!在定制医疗器械方面,针对患者的个性化需求,三维扫描技术可以获取患者的身体数据,如骨骼结构、关节形态等,这些数据用于设计和制造定制的医疗器械,如定制的假肢、矫形器等,以提高患者的使用舒适度和治疗效果10.
考虑精度精度是评估三维扫描仪性能的重要指标!更高的精度通常会带来更准确的扫描结果,但同时也可能增加成本.在一些对精度要求的领域,如航空航天、精密机械制造等,需要选择精度非常高的三维扫描仪!例如在航空发动机零部件的制造过程中,微小的尺寸偏差都可能导致严重的后果,所以需要精度达到微米级别的扫描仪。而在一些对精度要求相对较低的领域,如动画制作中的角色初步建模,就可以选择精度稍低但扫描速度较快的扫描仪。Revopoint三维扫描仪系列产品均为均可获得高精度模型,尤其是MINI三维扫描仪系列,针对形状复杂且表面细节丰富的工业零部件,MINI的细节捕捉能力极强,可输出单帧重复精度高达0!
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这种扫描仪的优点是测量速度快、对环境影响小,适用于对精度要求不高的领域。非接触式三维扫描仪又可细分为多种类型,如基于激光扫描测量、结构光扫描测量和工业CT等的扫描仪,分别代表市面上主流的三维激光扫描仪、照相式三维扫描仪和CT断层扫描仪等!其中,三维激光扫描仪可以达到5000-10000点/秒的速度,而照相式三维扫描仪采用面光,速度更是达到几秒钟百万个测量点,适用于实时扫描和工业检测等场景1!如何选择适合的三维扫描仪在选择适合的三维扫描仪时,需要综合考虑多个因素:明确用途不同的应用场景对三维扫描仪有着不同的要求。
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医疗领域在医学领域中,对人体进行影像检查是常用的诊断方法之一!三维扫描仪可以通过对人体进行扫描,获取人体表面的形状和结构信息,生成高精度的三维模型。这有助于医生进行更准确的分析和诊断,提高医疗水平。在人体骨头骨关节外形扫描方面,可用于术前分析、关节面定位分析、计算机辅助骨科手术以及假体设计等,为医生提供了更准确的手术规划和执行依据!对于指关节截面扫描,高精度三维扫描仪可以扫描出骨头截面,这有助于研究关节面磨损、数据测量以及后期模拟仿真等!