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自动化三维扫描仪(3维扫描仪)

来源:www.haichao.net  时间:2023-01-17 11:29   点击:74  编辑:admin   手机版

1. 3维扫描仪

觉得你的问题描述不是特别准确,以下解释希望对你有所帮助:

1.影像测量仪采用的方法是主动光或者被动光通过放大图像几十倍,进行的一种边缘拟合提取,所谓的三维也就是两维半,加了触笔或者探针检测Z向高度而已。一般的精度可高达微米级别(0.003mm~0.005mm)。典型的如美国的OGP、台湾智泰等;

2.三维激光扫描分为手持激光扫描仪、台式激光扫描仪,相比之下台式激光扫描仪精度稍高点,但测量物体一般体积受行程限制,不会太大,如国内的思锐;手持激光扫描仪比较轻便灵活,如加拿大的handsacn;但无论哪种激光扫描,实际使用中最终测量精度均在0.05mm-0.1mm,切测量数据噪声较大;

3.拍照式三维扫描仪,采用主动编码光栅投射物体表面,单相机或者双相机采集图像立体解算,一般单幅测量精度可高达0.008mm-0.03mm范围,测量对象可以是几个毫米到几十米,不受行程限制对于复杂曲面效率高,速度快,但不足之处如测头不够轻便、数据量大等。典型的此类设备如:德国GOM公司的ATOS,国内西安交大自主研发的XJTUOM、北京天远的OKIO系列三维扫描等。

2. 3维扫描仪土方测量仪器

、DTM(Digital Terrain Model)

  数字地面模型是利用一个任意坐标系中大量选择的已知x、y、z的坐标点对连续地面的一个简单的统计表示,或者说,DTM就是地形表面形态属性信息的数字表达,是带有空间位置特征和地形属性特征的数字描述。地形表面形态的属性信息一般包括高程、坡度、坡向等。

  数字地形模型(DTM, Digital Terrain Model)最初是为了高速公路的自动设计提出来的(Miller,1956)。此后,它被用于各种线路选线(铁路、公路、输电线)的设计以及各种工程的面积、体积、坡度计算,任意两点间的通视判断及任意断面图绘制。在测绘中被用于绘制等高线、坡度坡向图、立体透视图,制作正射影像图以及地图的修测。在遥感应用中可作为分类的辅助数据。它还是的基础数据,可用于土地利用现状的分析、合理规划及洪水险情预报等。在军事上可用于导航及导弹制导、作战电子沙盘等。对DTM的研究包括DTM的精度问题、地形分类、数据采集、DTM的粗差探测、质量控制、数据压缩、DTM应用以及不规则三角网DTM的建立与应用等。

二、DEM(Digital Elevation Matrix)

  数字高程矩阵。GIS、地图学中的常用术语。

  数字高程模型(Digital Elevation Model,缩写DEM)是一定范围内规则格网点的平面坐标(X,Y)及其高程(Z)的数据集,它主要是描述区域地貌形态的空间分布,是通过等高线或相似立体模型进行数据采集(包括采样和量测),然后进行数据内插而形成的。DEM是对地貌形态的虚拟表示,可派生出等高线、坡度图等信息,也可与数字正射影像图(DOM)或其它专题数据叠加,用于与地形相关的分析应用,同时它本身还是制作DOM的基础数据。

  DEM是用一组有序数值阵列形式表示地面高程的一种实体地面模型,是数字地形模型(Digital Terrain Model,简称DTM)的一个分支。一般认为,DTM是描述包括高程在内的各种地貌因子,如坡度、坡向、坡度变化率等因子在内的线性和非线性组合的空间分布,其中DEM是零阶单纯的单项数字地貌模型,其他如坡度、坡向及坡度变化率等地貌特性可在DEM的基础上派生。DTM的另外两个分支是各种非地貌特性的以矩阵形式表示的数字模型,包括自然地理要素以及与地面有关的社会经济及人文要素,如土壤类型、土地利用类型、岩层深度、地价、商业优势区等等。实际上DTM是栅格数据模型的一种。它与图像的栅格表示形式的区别主要是:图像是用一个点代表整个像元的属性,而在DTM中,格网的点只表示点的属性,点与点之间的属性可以通过内插计算获得。

  建立DEM的方法有多种。从数据源及采集方式讲有:(1)直接从地面测量,例如用GPS、全站仪、野外测量等;根据航空或航天影像,通过摄影测量途径获取,如立体坐标仪观测及空三加密法、解析测图、数字摄影测量等等;(3)从现有地形图上采集,如格网读点法、数字化仪手扶跟踪及扫描仪半自动采集然后通过内插生成DEM等方法。DEM内插方法很多,主要有分块内插、部分内插和单点移面内插三种。目前常用的算法是通过等高线和高程点建立不规则的三角网(Triangular Irregular Network, 简称TIN)。然后在TIN基础上通过线性和双线性内插建DEM。

  由于DEM描述的是地面高程信息,它在测绘、水文、气象、地貌、地质、土壤、工程建设、通讯、气象、军事等国民经济和国防建设以及人文和自然科学领域有着广泛的应用。如在工程建设上,可用于如土方量计算、通视分析等;在防洪减灾方面,DEM是进行水文分析如汇水区分析、水系网络分析、降雨分析、蓄洪计算、淹没分析等的基础; 在无线通讯上,可用 于蜂窝电话的基站分析等等

三、DSM(Digital slope Model)

  数字表面模型(Digital Slope Model,缩写DSM)是指包含了地表建筑物、桥梁和树木等高度 的地面高程模型。和DSM相比,DEM只包含了地形的高程信息,并未包含其它地表信息,DSM是在DEM的基础上,进一步涵盖了除地面以外的其它地表信息的高程。在一些对建筑物高度有需求的领域,得到了很大程度的重视。

是最真实地表达地面起伏情况,可广泛应用于各行各业。如在森林地区,可以用于检测森林的生长情况;在城区,DSM可以用于检查城市的发展情况;特别是众所周知的巡航导弹,它不仅需要数字地面模型,而更需要的是数字表面模型,这样才有可能使巡航导弹在低空飞行过程中,逢山让山,逢森林让森林。

3. 3维扫描仪检定规程

1. 获取资料

首先使用钢筋扫描仪之前应获取被测构件的设计施工资料,确定被测构件中钢筋的大致所处位置、走向和直径分布;

并将仪器的钢筋直径等参数设置为设计值。如无法直接获取上述资料,则可将钢筋直径设置为系统默认值,

2. 确定检测区

根据需要在被测构件上选择某一块区域作为检测区,选择时尽量选择表面比较光滑的区域,这样能够提高检测的精度。

3. 确定主筋(或上层筋)位置

选择一个扫描起点,沿主筋垂向(对于梁、柱等构件)或上层筋垂向(对于网状布筋的板、墙等)进行平行扫描;

以确定具体主筋或上层筋的位置,然后平移一定的距离,进行再一次扫描,将两次扫描到的点使用直线相连接。

注意:如果扫描线恰好在箍筋或下层筋上方则有可能出现找不到钢筋或钢筋位置判定不准确的情况,具体表现为重复扫描时钢筋位置判定偏差比较大。

此时应将该扫描线平移两个钢筋直径的距离,再次扫描。

若要确定钢筋正上方的位置请参考钢筋扫描仪如何定位找到钢筋正上方的位置

4. 确定箍筋(或下层筋)位置

在已经确定的两根钢筋的中间位置沿箍筋(或下层筋)垂向进行再次扫描;

以确定箍筋(或下层筋)的位置,然后选择另两根的中间位置进行扫描,同样将两次扫描到的点用直线相连。

5. 检测保护层厚度和钢筋直径

检测保护层厚度时可选择仪器的厚度测试项目功能,设置好编号和钢筋直径参数;

在两根箍筋(下层筋)的中间位置沿主筋(上层筋)的垂线方向缓慢扫描,确定被测主筋(上层筋)的保护层厚度;

在两根主筋(上层筋)的中间位置沿箍筋(下层筋)的垂线方向扫描,确定被测箍筋(下层筋)的保护层厚度。

4. 3维扫描仪像素

技术指标分辨率  分辨率是扫描仪最主要的技术指标,它表示扫描仪对图像细节上的表现能力,即决定了扫描仪所记录图像的细致度,其单位为PPI(Pixels Per Inch)。通常用每英寸长度上扫描图像所含有像素点的个数来表示。目前大多数扫描的分辨率在300~2400PPI之间。PPI数值越大,扫描的分辨率越高,扫描图像的品质越高,但这是有限度的。当分辨率大于某一特定值时,只会使图像文件增大而不易处理,并不能对图像质量产生显著的改善。对于丝网印刷应用而言,扫描到600PPI就已经足够了。   扫描分辨率一般有二种:真实分辨率(又称光学分辨率)和插值分辨率。   光学分辨率就是扫描仪的实际分辨率,它决定了图像的清晰度和锐利度的关键性能指标。   插值分辨率则是通过软件运算的方式来提高分辨率的数值,即用插值的方法将采样点周围遗失的信息填充进去,因此也被称作软件增强的分辨率。例如扫描仪的光学分辨率为300PPI,则可以通过软件插值运算法将图像提高到600PPI,插值分辨率所获得的细部资料要少些。尽管插值分辨率不如真实分辨率,但它却能大大降低扫描仪的价格,且对一些特定的工作例如扫描黑白图像或放大较小的原稿时十分有用。灰度级  灰度级表示图像的亮度层次范围。级数越多扫描仪图像亮度范围越大、层次越丰富,目前多数扫描仪的灰度为256级。256级灰阶中以真实呈现出比肉眼所能辨识出来的层次还多的灰阶层次。色彩数  色彩数表示彩色扫描仪所能产生颜色的范围。通常用表示每个像素点颜色的数据闰数即比特位(bit)表示。所谓bit这是计算机最小的存贮单位,以0或1来表示比特位的值,越多的比特位数可以表现越复杂的图像资讯。例如常说的真彩色图像指的是每个像素点由三个8比特位的彩色通道所组成即24位二进制数表示,红绿蓝通道结合可以产生2^24=16.67M(兆)种颜色的组合,色彩数越多扫描图像越鲜艳真实。扫描速度  扫描速度有多种表示方法,因为扫描速度与分辨率,内存容量,软盘存取速度以及显示时间,图像大小有关,通常用指定的分辨率和图像尺寸下的扫描时间来表示。扫描幅面  表示扫描图稿尺寸的大小,常见的有A4.A3.A0幅面等。

5. 三维立体扫描仪

三维扫描仪在扫描前需要进行标定,即扫描仪通过相机拍摄带有固定间距图案阵列的标定板,经过标定算法的计算,确定物理尺寸和像素间的换算关系,得出相机的几何模型,从而降低镜头的畸变,使扫描图像与实物更接近。

扫描仪的标定需要拍摄不同角度的标定板,传统的标定板为平板,当需要拍摄倾斜状态的标定板时,往往需要借助外物进行支撑,十分不便;并且容易出现外物与标定板配合不稳定,无法标定的情况。

6. 3维扫描仪市场规模细分

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7. 3维扫描仪设备成像设备价格

个人认为KIRI Engine扫描建模app好!这是一个免费的3D扫描工具。KIRI Engine扫描建模app能通过智能AI算法将扫描物品进行三维成像,极高的精准度,操作也十分方便。KIRI Engine扫描建模app是一款简单好用的摄影建模类软件。KIRI Engine扫描建模app使用不同角度的照片来重新生成3D数字模型。本质上,照片需要围绕一个物体拍摄,我们的云算法然后分析照片中的信息,并为你重建3D模型。

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