Вы в поисках 3D-сканера для предстоящего проекта? Найти идеальное решение, соответствующее вашим конкретным потребностям, может быть довольно сложно. Эта статья проведет вас через важность такого параметра, как поле обзора в 3D-сканере, методы сравнения различных моделей и другие важные факторы, которые следует учитывать при выборе идеального 3D-сканера для вашего проекта.
Что такое поле обзора 3D-сканера?
Поле обзора (Field of View, FOV) 3D-сканера — это область или объем, которые сенсор сканера может захватить за один скан. Оно представляет собой часть физического пространства, которую сенсор сканера может «видеть» и считывать данные. Все сканеры структурированного света, включая сканеры белого и синего света, работают по этим принципам рабочей дистанции и поля обзора.
FOV 3D-сканера может различаться в зависимости от типа и конструкции сканера. Обычно оно описывается в таких размерах, как ширина, высота и глубина, или может быть представлено в виде углового измерения. FOV может быть разным для каждой оси, и он определяет максимальный размер области или объема объектов, которые можно отсканировать за одну операцию сканирования.
Например, ручной 3D-сканер может иметь поле обзора примерно 300 мм x 200 мм x 200 мм, что означает, что он может захватывать объекты в пределах этого физического объема. С другой стороны, стационарный 3D-сканер или сканер большого формата, используемый для сканирования комнат или зданий, может иметь большее поле обзора, в несколько метров по ширине, высоте и глубине.
Важно учитывать поле обзора 3D-сканера по отношению к размеру объектов или сцен, которые вы планируете сканировать. Если ваши объекты больше, чем FOV сканера, вам может потребоваться выполнить несколько сканов и объединить их с помощью программного обеспечения, чтобы создать полную 3D-модель.
При сравнении различных 3D-сканеров целесообразно учитывать не только FOV, но и точность, разрешение и другие спецификации, чтобы убедиться, что сканер соответствует требованиям вашего конкретного проекта.
На этой диаграмме показано поле обзора 3D-сканера. Центр глубины резкости — это место, где должен быть размещен объект сканирования для получения оптимальных результатов, наилучшей фокусировки и точности. Z-Ближняя (Z-Near) — это начальная точка объема сканирования. Z-Дальняя (Z-Far) — это самое дальнее расстояние, на котором сканер может сканировать.
Что происходит, когда поле обзора сканера слишком мало для сканирования крупного объекта?
Выбор правильного поля обзора — это поиск правильного баланса между достаточной детализацией и точностью для диапазона объектов, которые вы хотите сканировать, и обеспечением достаточного охвата, чтобы не приходилось делать слишком много сканов для одного объекта.
- Неполный охват: При сканировании крупного объекта 3D-сканером, оптимизированным для небольших объектов, вам придется сделать больше сканов для создания полной цифровой 3D-модели, чем при использовании сканера с большим полем обзора. Это может стать очень трудоемким и длительным процессом. Потребуется больше времени на очистку отдельных сканов, а также на их объединение в полную 3D-модель.
В примере ниже показана разница между использованием сканера с малым и большим полем обзора для одного и того же объекта.
Количество секций обозначает количество сканов, необходимых для полного захвата геометрии одних и тех же объектов с помощью разных сканеров. С этим связаны следующие проблемы:
- Потеря детализации и точности: Сканирование крупного объекта в несколько проходов создает возможность несовмещения между отдельными сканами. Несовмещение может привести к потере детализации и точности в итоговой 3D-модели, особенно в местах стыковки сканов. Может потребоваться ручная корректировка или методы регистрации для правильного совмещения сканов и минимизации расхождений.
- Искажения и шум: В некоторых случаях ограничения FOV могут привести к искажениям или шуму в захваченных данных, особенно на краях отдельных сканов. Эти проблемы могут повлиять на общее качество и точность финальной 3D-модели.
Чтобы смягчить эти сложности, важно тщательно планировать подход к сканированию и выбирать 3D-сканер при работе с крупным объектом и сканером с малым FOV. Рассмотрите возможность использования реферных меток или маркеров для помощи в совмещении отдельных сканов. Кроме того, выбор метода сканирования, обеспечивающего перекрытие между соседними сканами, может улучшить процесс сшивания.
Если вы часто работаете с крупными объектами, вам стоит рассмотреть возможность использования 3D-сканера с большим FOV или изучения альтернативных методов сканирования, таких как фотограмметрия, мобильные сканирующие системы или объективы с более широким углом обзора, которые могут охватывать большие объемы за один захват. Эти решения могут обеспечить более эффективные и точные результаты для сканирования крупногабаритных объектов.
Что происходит, когда поле обзора сканера слишком велико для сканирования небольшого объекта?
Если вы сканируете очень маленькие или миниатюрные объекты со сложной детализацией и текстурой, использование 3D-сканера с большим полем обзора приведет к потере мелких геометрических деталей, и точность сканирования будет не самой лучшей. При использовании 3D-сканера с большим полем обзора (FOV) для сканирования очень маленького объекта вы можете столкнуться со следующими проблемами:
- Снижение детализации и разрешения: Сканирование небольших объектов в пределах большого FOV может привести к снижению детализации, точности и разрешения захватываемых данных. 3D-сканер может не уловить мелкие детали или особенности объекта с тем же уровнем точности, что и сканер, специально предназначенный для небольших объектов. Это снижение детализации может повлиять на общую точность и качество получаемой 3D-модели.
- Увеличение шума и искажений: Сканирование маленького объекта с помощью 3D-сканера с большим FOV может внести больше шума и искажений в захваченные данные. Сканер может улавливать нерелевантную фоновую информацию или факторы окружающей среды, которые влияют на качество скана. Это могут быть изменения освещения, блики или помехи от близлежащих объектов.
- Проблемы с выравниванием и регистрацией: При сканировании маленького объекта в большом FOV может быть сложно точно выровнять и зарегистрировать объект в данных скана. Программному обеспечению, используемому для постобработки и выравнивания сканов, может быть трудно точно сопоставить маленький объект с большой отсканированной сценой. Это может привести к misalignment и неточностям в итоговой 3D-модели.
- Увеличение времени обработки: Сканирование маленького объекта в большом FOV может привести к большему объему данных, что увеличит время обработки, необходимое для выравнивания, очистки и генерации финальной 3D-модели. Большой набор данных может потребовать больше вычислительных ресурсов и трудоемких шагов в программном обеспечении для постобработки.
Для решения этих проблем можно рассмотреть несколько методов:
- Используйте маркеры или цели: Размещение маркеров или целей на маленьком объекте может помочь в выравнивании и регистрации. Эти маркеры - опорные точки, которые помогают точно позиционировать и выравнивать маленький объект в рамках большого скана.
- Оптимизируйте параметры сканирования: Настройка параметров сканирования, таких как настройки разрешения, экспозиции или дистанции сканирования, может помочь оптимизировать скан для маленьких объектов в большом FOV. Экспериментирование с этими параметрами и поиск оптимальных настроек для вашего 3D-сканера могут улучшить результаты.
- Рассмотрите альтернативные методы сканирования: Для очень маленьких объектов другие методы сканирования, такие как микроскопическое сканирование или специализированные макро-объективы для камер, могут быть более подходящими. Эти методы специально разработаны для захвата мелких объектов с высокой детализацией и разрешением.
Учитывая эти факторы и применяя соответствующие методы, вы можете смягчить сложности, связанные с использованием 3D-сканера с большим FOV для сканирования очень маленьких объектов, и повысить качество и точность получаемой 3D-модели.
Важно учитывать FOV наряду с другими факторами, такими как точность, разрешение, скорость сканирования и применимость для конкретных задач, при выборе 3D-сканера для ваших нужд.
Итак, теперь вы знаете. Мы надеемся, что эта статья была полезной для вас.
И, если у вас есть другие вопросы о том, какой тип 3D-сканера подходит для вашего проекта, не стесняйтесь задать их нашей команде продаж:
+7 (952) 243-77-75 I 01@titan-3d.ru I www.titan-3d.ru
О нашей компании
TITAN 3D - поставщик и системный интегратор оборудования для 3D-печати, 3D-сканирования и автоматизированного контроля в промышленности, машиностроении, медицине.
Готовы ответить на все Ваши вопросы, проконсультировать по оборудованию, и подобрать лучшее оборудование для решения Ваших задач.
Каталог 3D-сканеров мировых производителей - проработку технологии, подбор оборудования, внедрение, пусконаладку и обучение берем на себя!