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凌云三维扫描仪系列之-如何提升3D扫描效率

更新时间:2012-11-22 15:38:52

  凌云公司的HDI ADVANCE是一款采用专业工业相机构成的高性能3D扫描仪,它采用结构光3D扫描原理,通过投影结构光来测量物体的三维表面,能够快速稳定的得到高精度3D扫描结果。与常规扫描仪相比,不仅可以满足工业级别扫描高精度需求,更具备小巧、便捷、智能等特点,且具有极高的性价比优势。
       HDI ADVANCE操作过程简单自动,按下扫描按钮,等待几秒钟,就可获得数以百万计的3D数据。而对于大多数用户来说,合适的参数设置是更快速和容易的获取三维扫描数据的前提条件,所以在这里我们结合HDI ADVANCE客户RASCO的成功案例,分享一些使用HDI ADVANCE R2进行3D扫描和快速处理的小技巧和窍门。(RASCO是印度的一家专业三维扫描、逆向工程、质量检测服务提供商) 
       1. 降低扫描密度
       
一般来说,没有必要保持在100%密度的扫描,减少到50%或75%的网格数据都不会很大的影响最终结果。我们的Decimation算法可以将重要数据保留,无用的数据扔掉。
       RASCO在运用HDI 3D Scanner过程中,为了得到精度更高的数据,通常情况会根据形状和大小的不同,对1个零件或组件进行15~50次扫描,每次都以75%的密度进行扫描,最后可以保证精度控制在在20um到35um之间,整个扫描过程基本也控制在15分钟内就可以完成。如果同等精度要求下,为了保证三维数据的完整性,扫描次数是不能减少的,而利用100%密度进行扫描不仅导致整体数据量激增,也会产生大量重叠的无用数据,处理时间也会相应增加2-3倍,会大大降低扫描效率。

       2. 删除重叠的数据
       在三维扫描完成后,重叠区域的三维数据量通常可以达到原始对象的4-6倍。这些数据将会使拼接变得更困难,从而导致结果不太准确。RASCO的做法是将三维网格对齐后,保持这些区域的最佳三维扫描数据,并将其余的数据删除,这样可以很容易将网格点的数量下降40%,不仅不会对最终精度产生影响,同时可以较大的缩短数据处理时间。切记,为了保证最终精度,必须要将三维网格对齐后再删除额外的数据。
       3. 在点云而不是网格下操作
       点云渲染速度更快,处理速度比网格更快。执行您的所有业务,并做最后的合并网格结束。具体步骤是不同的,取决于如果您使用的是FlexScan3D,Leios,Geomagic或其他三维扫描数据处理软件,但对于非常大的网格点工作,已节省时间。

    4. 保证采集数据的质量
       
俗话说,“垃圾进,垃圾出”。在三维扫描仪数据处理中,干净的、容易拼接的三维扫描数据非常重要。好的三维扫描数据需要花费10分钟处理,而不好的3D扫描数据可能要花10天处理。同时精准的标定是至关重要的,标定精度越高,扫描数据效果就越好。
       
5. 使用体拼接算法
       
3D扫描仪数据处理包提供了两种类型的合并算法:一个是“严格”的点拼接算法,其中每个点都会被用于拼接连接;另一个是“较松”的体拼接算法,虽然没有同样的精度,但可以容忍更多的噪声,并能自动填充孔洞。除非你需要准确到微米,使用体拼接会大大节省您的时间。
       FlexScan3D使用体拼接,您可以在Leios或Geomagic外部工具处理后,导入您的网格,再在FlexScan3D使用体拼接。
       6. 升级您的电脑
       
现在计算机设备变得日益便宜,您不要在早年廉价电脑前面为等待扫描对齐和合并时花费大量毫无意义的时间了。一个配置固态盘硬件、大容量内存、64位系统的工作站系统将给您带来巨大的使用差异,不要忘了配上高端图形卡!

北京凌云光视数字图像技术有限公司

  
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