3D-skanning ved hjelp av strukturert lysteknologi

Innen 3D-skanning har strukturert lys blitt en populær og allsidig metode. Metoden er mye brukt i ulike bransjer på grunn av dens mange fordeler, blant annet hastighet, nøyaktighet og fleksibilitet. I denne artikkelen tar vi for oss det grunnleggende ved 3D-skanning med strukturert lys, fordelene, bruksområdene og sammenligningen med andre skannemetoder.

Hva er 3D-skanning?

3D-skanning er en prosess der formen og geometrien til et fysisk objekt registreres ved hjelp av spesialisert teknologi. Denne digitale representasjonen kan deretter brukes til en rekke formål, for eksempel produksjon, prosjektering og design.

Metoder for 3D-skanning

Det finnes flere ulike metoder for 3D-skanning, blant annet laserskanning, fotogrammetri og strukturert lysskanning. Hver metode har sine egne fordeler og begrensninger, noe som gjør dem egnet for spesifikke oppgaver.

3D-skanning med strukturert lys

Strukturert lysskanning er en berøringsfri 3D-skanningsmetode som bruker en projektor og et kamera til å fange opp overflategeometrien til et objekt.

Slik fungerer skanning med strukturert lys

En skanner med strukturert lys projiserer en rekke lyslinjer på et objekt. Kameraet fanger opp forvrengningen av disse mønstrene når de interagerer med objektets overflate, slik at skannerprogramvaren kan beregne objektets 3D-koordinater.

Komponenter til 3D-skanner med strukturert lys

En typisk strukturert lysskanner består av en projektor, et kamera og en datamaskin med spesialisert programvare. Projektoren sender ut lysmønstre, kameraet fanger opp objektets overflate, og datamaskinen behandler dataene for å lage en 3D-modell.

Fordeler med 3D-skanning med strukturert lys

3D-skanning med strukturert lys har flere fordeler sammenlignet med andre skannemetoder:

Presisjon og nøyaktighet

Skannere med strukturert lys kan oppnå høy nøyaktighet og presisjon, noe som gjør dem ideelle for applikasjoner som krever detaljerte målinger og kompleks geometri.

Berøringsfri

Den berøringsfrie metoden forhindrer skader på skjøre gjenstander, noe som gjør den egnet for skanning av historiske gjenstander eller skjøre materialer.

Hastighet og effektivitet

Skanning med strukturert lys er vanligvis raskere enn laserskanning og fotogrammetri, noe som gir raskere datainnsamling og kortere prosjektgjennomføringstid.

Fleksibilitet og allsidighet

Kan brukes på objekter i ulike størrelser og materialer, noe som gjør dem til en allsidig løsning for et bredt spekter av bruksområder.

Bruksområder for 3D-skanning med strukturert lys

3D-strukturert lysskanning har funnet anvendelse i mange bransjer:

Omvendt utvikling

Brukes ofte til reverse engineering, slik at ingeniører og designere kan gjenskape eller modifisere eksisterende deler og komponenter med høy nøyaktighet.

Kvalitetskontroll og inspeksjon

I produksjonen bidrar den til å sikre produktkvaliteten ved å identifisere feil og kontrollere dimensjonsnøyaktighet.

Medisin og tannbehandling

Brukes innen medisin og odontologi for å lage skreddersydde proteser, implantater og kjeveortopedisk utstyr, samt ansikts- og kroppsskanninger for ulike prosedyrer og forskning.

Underholdning og pengespill

Underholdnings- og spillbransjen bruker strukturert lysskanning til å skape realistiske 3D-figurer, -miljøer og -objekter til filmer, videospill og virtuell virkelighet.

De beste 3D-skannerne med strukturert belysning: EinScan Pro HD og EinScan Pro 2X 2020

Når det gjelder 3D-skannere med strukturert belysning, skiller EinScan Pro HD og EinScan Pro 2X 2020 seg ut som de beste modellene på markedet. Begge skannerne har imponerende ytelse og allsidighet, noe som gjør dem ideelle for en rekke bruksområder.

EinScan Pro HD

EinScan Pro HD er en håndholdt 3D-skanner utviklet av Shining 3D. Den har en rekke funksjoner som gjør den til et godt valg for fagfolk i en rekke bransjer, blant annet innen reverse engineering, industridesign og kvalitetskontroll.

Hovedfunksjoner og spesifikasjoner

  • Nøyaktighet: Den har en imponerende nøyaktighet på 0,04 mm, noe som gjør den egnet for applikasjoner som krever målinger med høy presisjon.
  • Skannehastighet: Skanneren kan registrere opptil 3 000 000 punkter per sekund for rask og effektiv datafangst.
  • Oppløsning: utstyrt med et høyoppløselig kamera som kan oppnå en punktavstand på 0,2 mm til 3 mm, noe som gir detaljert og nøyaktig skanning.
  • Allsidighet: Skanneren er utstyrt med flere skannemoduser, blant annet manuell hurtigskanning, manuell HD-skanning og fast skanning. Denne allsidigheten gjør at skanneren kan tilpasses ulike skanningsscenarier og objektstørrelser.
  • Brukervennlighet: Designet med tanke på brukervennlighet, med ergonomisk design og intuitivt programvaregrensesnitt.

EinScan Pro 2X 2020

EinScan Pro 2X 2020, som også er utviklet av Shining 3D, er en forbedret versjon av den populære EinScan Pro 2X. Den har en rekke forbedringer og optimaliseringer, noe som gjør den til et utmerket valg for fagfolk innen områder som kunst, kulturminnevern og helsevesen.

Hovedfunksjoner og spesifikasjoner

  • Nøyaktighet: gir nøyaktighet ned til 0,04 mm, noe som er det samme som EinScan Pro HD gir.
  • Skannehastighet: Denne skanneren kan skanne opptil 1 500 000 punkter per sekund, noe som gir en litt lavere skannehastighet enn Pro HD-modellen.
  • Oppløsning: gir en punktavstand på 0,24 mm – 3 mm, noe som gir skanning med høy oppløsning for detaljerte modeller.
  • Allsidighet: I likhet med EinScan Pro HD har også Pro 2X 2020 flere skannemoduser, inkludert Manual Quick, Manual HD og Fixed Scan, slik at den kan tilpasses ulike skannesituasjoner.
  • Brukervennlighet: Pro 2X 2020 har en ergonomisk design og brukervennlig programvare som gjør den enkel å bruke for brukere på alle erfaringsnivåer.

Hvilken 3D-skanner med strukturert belysning passer for deg?

Både EinScan Pro HD og EinScan Pro 2X 2020 er gode alternativer for profesjonelle som er ute etter 3D-skannere av høy kvalitet med strukturert belysning. Valget mellom disse to modellene avhenger i stor grad av dine spesifikke behov og prioriteringer.

Hvis du trenger høyere skannehastighet og litt bedre oppløsning, kan EinScan Pro HD være det beste valget for deg. Men hvis du er ute etter et rimeligere alternativ som likevel tilbyr høy nøyaktighet og allsidighet, er EinScan Pro 2X 2020 modellen for deg.

Sammenligning av 3D-skanning med strukturert belysning med andre teknologier

For å få en bedre forståelse av fordelene med 3D-strukturert lysskanning kan vi sammenligne den med andre populære skannemetoder:

Strukturert lys sammenlignet med laserskanning

Laserskanning bruker en laserstråle til å registrere geometrien til et objekt, mens skanning med strukturert lys projiserer lysmønstre. Skanning med strukturert lys gir vanligvis raskere datainnsamling og bedre nøyaktighet på reflekterende eller gjennomskinnelige overflater. Laserskanning kan imidlertid gi mer pålitelige resultater på objekter med kompleks geometri eller på vanskelig tilgjengelige områder.

Strukturert lys versus fotogrammetri

Fotogrammetri produserer tredimensjonale data ved å analysere flere todimensjonale bilder av et objekt tatt fra ulike vinkler. Selv om fotogrammetri kan produsere modeller av høy kvalitet, krever det ofte ekstra etterbehandling, og det kan være vanskelig å håndtere reflekterende eller strukturløse overflater. På den annen side gir skanning med strukturert lys raskere datainnsamling og større nøyaktighet over et bredt spekter av forhold.

Les en mer utfyllende artikkel “Lyskilder for en håndholdt 3D-skanner: laserlinjer vs. strukturert lys vs. infrarødt lys”.

Valg av riktig 3D-skanner med strukturert lys

Når du skal velge en 3D-skanner med strukturert lys, må du ta hensyn til faktorer som nøyaktighet, hastighet, brukervennlighet og kompatibilitet med det spesifikke bruksområdet. Ta også hensyn til størrelsen på objektene du skal skanne, og eventuelle miljømessige begrensninger, for eksempel lysforhold eller fysiske plassbegrensninger.

Utfordringer ved 3D-skanning i strukturert lys

3D-strukturert lysskanning er en kraftig og allsidig metode for å fremskaffe nøyaktige og detaljerte 3D-data. Som all annen teknologi har den imidlertid sine egne utfordringer og begrensninger.

Vanskeligheter med reflekterende, gjennomsiktige og mørke overflater

En av de største utfordringene ved 3D-skanning med strukturert lys er å arbeide med objekter som har reflekterende, transparente eller mørke overflater. Slike overflater kan forårsake problemer med det projiserte lysmønsteret, noe som resulterer i unøyaktige eller ufullstendige skanningsdata.

Mulige løsninger:

  • Påfør 3D-skannespray på objektet for å redusere refleksjoner eller gjøre lysmønstrene mer synlige.
  • Juster skannerinnstillingene, for eksempel eksponeringstid eller lysintensitet, for å få et bedre bilde av objektets overflate.
  • Bruk spesialiserte skanneteknikker eller utstyr som er utviklet for å håndtere komplekse overflatetyper.

Forstyrrelser fra omgivelsesbelysningen

Skanning med strukturert lys er basert på nøyaktig deteksjon av projiserte lysmønstre. Omgivelseslys i skanningsmiljøet kan forstyrre skanningen og forårsake feil eller unøyaktigheter i de innsamlede dataene.

Mulige løsninger:

  • Skann i et kontrollert miljø med minimalt med lys fra omgivelsene.
  • Bruk en skanner med innebygd lyskilde som kan dempe omgivelseslyset, eller en skanner som arbeider med bølgelengder som påvirkes mindre av omgivelseslyset.
  • Beskytt skanneområdet mot eksterne lyskilder for å minimere forstyrrelser.

Objektbevegelse under skanning

Siden skanning med strukturert lys er basert på at de projiserte lysmønstrene er konstante, kan enhver bevegelse av objektet under skanningen føre til unøyaktige eller ufullstendige data.

Mulige løsninger:

  • Fest objektet i en stabil posisjon for å minimere bevegelsene under skanningen.
  • Bruk en skanner med høyere skannehastighet for å redusere effekten av eventuelle bevegelser.
  • Bruk sporings- eller loggingsteknikker for å registrere bevegelsene til et objekt under skanning.

Begrensninger ved skanning av store eller komplekse objekter

Skanning av store eller komplekse objekter kan være tidkrevende og utfordrende, ettersom det kan være nødvendig med flere skanninger og justering av enkeltskanninger for å lage en komplett 3D-modell.

Mulige løsninger:

  • Bruk en skanner med stort skanneområde eller høyere skannehastighet for å minimere antall skanninger.
  • Implementere robuste registrerings- og justeringsalgoritmer for nøyaktig sammenslåing av flere skanninger.
  • Del opp et objekt i mindre, mer håndterbare deler for skanning, og sett deretter sammen delene igjen i etterbehandlingen.

Programvare- og maskinvarekompatibilitet

3D-skannere med strukturert lys krever spesialisert programvare for å behandle data og lage modeller. Kompatibilitetsproblemer mellom skanner, programvare og maskinvare kan føre til problemer under skanneprosessen eller ved bearbeiding av de ferdige dataene.

Mulige løsninger:

  • Kontroller at skanneren, programvaren og maskinvaren oppfyller systemkravene og er kompatible med hverandre.
  • Hold skannerens fastvare og programvare oppdatert for å minimere kompatibilitetsproblemer.
  • Konsulter produsentens bruksanvisning eller teknisk support for å få hjelp med eventuelle kompatibilitetsproblemer.
  • Selv om 3D-skanning med strukturert lys byr på noen utfordringer, kan mange av dem overvinnes ved hjelp av nøye planlegging, riktig valg av utstyr og bruk av egnede løsninger. Ved å forstå og håndtere disse potensielle utfordringene kan du oppnå nøyaktige og pålitelige 3D-skanneresultater i en rekke ulike bruksområder.

Konklusjon

3D-skanning med strukturert lys er en allsidig og effektiv metode for innhenting av 3D-data i en rekke bransjer og bruksområder. Den høye nøyaktigheten, berøringsfriheten og fleksibiliteten gjør den til et populært valg for fagfolk som ønsker å lage nøyaktige og detaljerte 3D-modeller. Ved å forstå det grunnleggende ved skanning med strukturert lys og sammenligne det med andre metoder, kan du ta en informert beslutning når du skal velge den beste 3D-skanningsløsningen for dine behov.

Ofte stilte spørsmål

Hva er hovedforskjellen mellom strukturert lysskanning og laserskanning?

Strukturert lysskanning bruker projiserte lysmønstre, mens laserskanning bruker en laserstråle. Skanning med strukturert lys gir generelt høyere nøyaktighet og raskere datainnsamling, spesielt på reflekterende eller gjennomskinnelige overflater.

Kan skannere med strukturert lys fungere på transparente objekter?

Skannere med strukturert lys kan ha problemer med å fange opp gjennomsiktige objekter fordi de projiserte lysmønstrene kan passere gjennom materialet. En spesiell 3D-skannespray eller en spesialisert teknikk kan imidlertid bidra til å forbedre skanneresultatene.

Trenger jeg noen spesiell programvare for å skanne med strukturert lys?

Ja, strukturerte lysskannere krever spesialisert programvare for å behandle de innsamlede dataene og lage 3D-modeller. Mange skannere leveres med egen programvare, mens andre kan være kompatible med tredjepartsapplikasjoner.

Er skanning med strukturert lys trygt?

Skanning med strukturert lys anses generelt som trygt fordi det brukes uskadelig synlig lys til å fremstille geometrien til et objekt. Du bør imidlertid følge produsentens anbefalinger og ta nødvendige forholdsregler når du bruker 3D-skanneutstyr.


Categories:


Comments

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *