三维扫描技术：3D世界的逆向工程
发布日期：2020/10/29 19:06:28 访问次数：2890
3D扫描属于逆向工程（Reverse Engineering）的一种，通过扫描产品实物的3D外形来获取原本不公开的数字化设计3D模型。因此这可能会涉及到版权问题，比如厂商通过3D扫描逆向取得产品的设计图纸后生产，以获取商业利益。
3D扫描技术可广泛应用于考古、汽车制造、工业检验、医疗等行业，以提高生产效率。
三维扫描仪的发展历程
1.第一代三维扫描仪：点测量
点测量三维扫描仪通过每一次的测量点来获得物体的表面特征。精度高，但速度慢，通常用于物体表面的误差检测。
代表系统有：固定式三坐标测量机、便携式关节臂测量机、点激光测量仪。
2.第二代三维扫描仪：线扫描
通过一段激光线照射到物体表面，再通过传感器获取物体表面的三维信息。
手持式激光扫描仪非常便携，若采用普通的激光线则精度较低，但是成本低，可以以很低的成本来搭建多条激光线组对3D物体实现全方位的扫描。
代表系统：台式三维激光扫描仪、手持式三维激光扫描仪。
3.第三代三维扫描仪：面扫描
通过一组光栅的位移，再通过传感器来获取物体表面的数据信息。面扫描一般采用投影仪（如高压汞灯的灯泡光源UHP）发出的白光来扫描。
相比于线扫描，面扫描速度更快、精度更高。对于大型物体的测量，结构光要借助于摄影测量系统（如分段测量）来完成，扫描范围可到10m，两天时间就可以完成整车的内外表面扫描。缺点是适合表面起伏不大、较为平坦的物体，对于表面凹凸不平的物体，扫描难度较高。
在扫描过程中，每次扫描得到物体一个侧面的形状，然后将物体转动一个角度后再扫描新的侧面，直到得到物体360°各个方位的形状。每两次扫描之间要保证有重叠的部分，以便于将两个侧面拼接起来。为了便于拼接，有时需要在物体上随机贴上标记点（Marker）。
代表系统：“拍照式”（光栅）结构光三维扫描仪、三维摄影测量系统。
