EinScan技术科普站 | 简单三步,轻松学会如何选购合适的专业级3D扫描仪

2022-08-19

EinScan技术科普站


近年来,3D数字化技术在国内市场热度持续攀升,国内外各路扫描仪厂商都蜂拥进入市场打算分一杯羹,导致市场上三维扫描仪产品种类五花八门,扫描仪参数亦是让人眼花缭乱。消费者在形形色色的广告宣传中无所适从,不知如何选择适合自己的三维扫描仪本期杨建龙老师就来给大家讲解下选择专业级三维扫描仪的技巧,并详细和大家解释下扫描仪关键参数背后的含义。



杨建龙
技术科普讲师

资深3D数字化应用专家,深耕3D数字化多年,在三维数字化领域拥有丰富行业经验。


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-THE ELEVENTH-


如何选购专业级3D扫描仪


建龙老师:我们建议客户从硬件指标维度、用户指标维度、厂商指标维度等三个维度综合评估选择合适的扫描仪。具体如下:


PART1
硬件指标维度

  • 光源选择

  • 扫描精度(精度和重复精度)

  • 扫描分辨率(扫描细节)

  • 扫描速度


01
光源选择

常见的三维扫描仪按光源通常可分为激光技术和LED光技术,光源不同适用场景也各不相同。


技术原理




激光技术原理

激光扫描仪的工作原理是将激光点、光束或多束激光投射到物体上,然后通过相机捕捉其反射的光线。

LED光技术原理

LED光扫描仪使用白色或蓝色LED投射光图案在物体表面,由一个相机或多个相机同时捕捉物体反射的光线。当配备了彩色相机时,就可以进行物体的彩色信息的获取。基于不同的技术,光调制器可产生不同的投影图案。

优缺点




01
激光扫描

激光对环境光线的敏感度较低,对光亮或暗黑等表面也有较好的扫描表现。但是激光扫描仪相对来讲价位较高,且除了跟踪式激光扫描系统以外均需要贴点扫描,不太适合文物等表面比较脆弱的扫描物体。且激光扫描不支持采集纹理信息,不适合需要纹理色彩的应用场景。

02
LED光扫描

LED光扫描仪通过投影投射出光图案,可以快速捕捉到高分辨率和高精度的数据。相比于激光光源,LED光对人眼睛更安全,所以其可以用于人体的扫描。部分含有固定模式的LED扫描仪可以安装在三脚架上进行固定扫描,也可以手拿扫描仪围绕物体进行数据的获取。但是,它对环境光和反光的样件比较敏感,数据效果欠佳

综上所述:无论是激光扫描仪还是LED光扫描仪,都有他们各自适合的领域及优缺点,可以结合自己的使用场景进行选择。

02
扫描精度

定义:精度是三维扫描仪最重要的参数之一,精度的数值表示3D模型与实物的尺寸偏差。

  • 三维扫描仪规格中提到的精度指的是单次扫描下的尺寸偏差,比如EinScan HX双光源手持3D扫描仪单幅最高精度可以达到0.045mm,EinScan Pro系列固定模式下单幅最高精度可以达到0.04mm。

  • 体积精度是指3D数据整体尺寸偏差与对象大小之间的关系,举个例子,使用EinScan Pro 系列时,每100cm精度降低0.3mm(标志点模式下,扫描标准步距球规,测量球心距得出)。EinScan HX在激光模式下的体积精度每100cm精度降低0.06cm。


因此在我们选择三维扫描仪的时候,也需要注意评估扫描仪的精度值。精度的高低决定了三维扫描仪的适用范围,因不同应用方向对于精度要求标准也不一。


一般来讲,工业检测、工业逆向、数字化制造等精确度要求比较高的应用对于扫描仪精度的要求就会比较高。如果是文创文博、雕塑、汽车配饰/改装、创客教育等应用,对于三维扫描仪的精度要求相对来讲稍低


大家在评估三维扫描仪时可以结合自己的应用场景来选择合适的精度配置。精度的高低一定程度上也会影响设备的价格,如果预算十分充足的情况下,您可以选择最高的精度配置来实现最佳效果(如果需要更高的精度,也可以选择我们的“天远”品牌产品)。一般我们建议综合考虑其他的参数配置,比如分辨率、扫描速度等等再作出选择。


03
扫描分辨率

定义:扫描仪获取的单幅数据在长、宽方向上数据点数量多少的参数。分辨率越高,点云越多、越密。也可以用点距来描述。分辨率越高(点距越小)时,扫描数据在形状、细节上越接近实物。

和精度配置一样,您可以结合自己对扫描物体细节的要求来选择合适的分辨率设置,如果需要还原扫描物体的精细细节,可以选择高分辨率的三维扫描仪,相反则不需要那么高的分辨率配置。


高分辨率/低分辨率呈现效果:

分辨率.png


不同物体参考分辨率配置:

分辨率设置.png

04
扫描速度

定义:扫描速度是定义扫描一个特定物体所需时间的参数。扫描速度可以用每秒采集的点数、每秒采集的帧数或单次扫描需要多少秒来表示。点数越多/帧数越多、或者耗时越少,三维扫描仪的扫描速度就越快。


扫描速度由三维扫描仪的扫描幅面等多项因素决定,其在使用中的直观感受就是扫描的快不快,特别是在扫描大型物体的时候,如汽车、建筑和大型雕像,扫描速度的快慢对于工作效率的影响不止一点两点。



在扫描人体时,扫描速度也尤其重要,因为人不可能长时间静止不动(在扫描中,也就是扫描仪出光并接受光的这一个闭环中,被扫描物体需要保持不动,不然会影响扫描结果)。在这种情况下,扫描速度越快越好。



PART2
用户指标维度

  • 数据质量要求,实际扫描的精度、精细度要求

  • 使用场景需求,扫描对象大小、材质以及扫描时间

  • 预算


用户可以根据以上的指标维度,结合产品的硬件参数择优选择性价比最优的三维扫描仪。

PART2
厂商指标维度

  • 用户口碑

  • 品牌与服务

  • 软件升级等


良好的用户口碑和强大技术服务支撑的公司背景也可以作为用户选购时评估厂商资质的标准,便于消费者多维度衡量评估选择的扫描仪是否为最优选择。

END

本期技术课堂为大家分享了选购扫描仪的三大关键指标维度:硬件指标,用户指标,厂商指标,相信大家应该对于如何选购合适的三维扫描仪也有了一个基础的认知,如果还有其他想要了解的信息,也可以在文章下方留下评论哦,我们专业的技术团队也会为您及时答疑解惑哦!

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