手持式三維立體掃描儀是一種通過光學(xué)或激光技術(shù)快速獲取物體三維形狀數(shù)據(jù)的設(shè)備,廣泛應(yīng)用于工業(yè)設(shè)計(jì)、逆向工程、文物修復(fù)、醫(yī)療建模等領(lǐng)域。以下是其典型操作流程:
一、準(zhǔn)備工作
1.設(shè)備檢查
確認(rèn)掃描儀電量充足或電源連接正常。
檢查掃描頭是否清潔,無灰塵或遮擋物。
校準(zhǔn)設(shè)備。
2.軟件準(zhǔn)備
安裝并啟動配套的三維掃描軟件。
連接掃描儀與電腦。
3.被測物體處理
表面處理:噴涂顯像劑,增強(qiáng)表面反光或吸光性,避免鏡面反射。
定位標(biāo)記:對大型物體粘貼定位標(biāo)簽,便于多角度拼接。
固定裝置:使用轉(zhuǎn)臺、夾具或磁性底座固定物體,確保掃描過程中物體穩(wěn)定。
1. 初始化標(biāo)定
基準(zhǔn)框建立:
在物體周圍或表面放置參考標(biāo)定板(如棋盤格板),用于空間坐標(biāo)校準(zhǔn)。
掃描儀對準(zhǔn)標(biāo)定板,生成基準(zhǔn)坐標(biāo)系。
參數(shù)設(shè)置:
在軟件中設(shè)置分辨率、掃描模式、幀率等。
選擇輸出格式。
2. 粗掃與定位
整體輪廓捕獲:
手持掃描儀圍繞物體快速移動,獲取低密度點(diǎn)云數(shù)據(jù),構(gòu)建初步三維模型。
目的是確定掃描范圍和物體大致形態(tài),無需高精度細(xì)節(jié)。
關(guān)鍵特征標(biāo)記:
對物體邊緣、孔洞、凸起等特征區(qū)域進(jìn)行重點(diǎn)標(biāo)記,確保后續(xù)掃描覆蓋。
3. 精細(xì)掃描
分區(qū)掃描:
將物體按結(jié)構(gòu)劃分為多個(gè)區(qū)域,逐區(qū)掃描。
保持掃描儀與物體距離均勻,避免過近或過遠(yuǎn)導(dǎo)致數(shù)據(jù)缺失。
重疊覆蓋:
相鄰掃描區(qū)域需保留一定比例的重疊,確保點(diǎn)云拼接完整性。
動態(tài)調(diào)整:
根據(jù)實(shí)時(shí)反饋調(diào)整掃描速度和角度,避免陰影或遮擋區(qū)域。
4. 實(shí)時(shí)監(jiān)控與補(bǔ)掃
軟件可視化:
在軟件中實(shí)時(shí)查看點(diǎn)云數(shù)據(jù),檢查是否有漏洞或稀疏區(qū)域。
針對性補(bǔ)掃:
對未覆蓋區(qū)域進(jìn)行多次掃描,直至數(shù)據(jù)完整。
三、手持式三維立體掃描儀數(shù)據(jù)處理與優(yōu)化
1.點(diǎn)云拼接
軟件自動對齊多角度掃描的點(diǎn)云,通過特征匹配或標(biāo)定板信息完成全局拼接。
手動修正錯位區(qū)域。
2.噪聲過濾
去除離群點(diǎn)、飛濺噪點(diǎn)。
平滑處理:對點(diǎn)云進(jìn)行高斯濾波或均值濾波,減少微小波動。
3.網(wǎng)格化與封裝
將點(diǎn)云轉(zhuǎn)換為三角網(wǎng)格模型,填充孔洞并優(yōu)化拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
可選步驟:銳邊強(qiáng)化、特征線提取,保留物體輪廓細(xì)節(jié)。
4.紋理映射
若需彩色模型,可拍攝物體高清照片,將紋理貼圖映射到三維模型表面。
