FreeScan UE Pro 多功能雷射手持三維掃描器正式發布,其中一項重要功能就是雙目攝影測量。 這一功能改變了傳統的攝影測量模式,精度穩定性更高,操作更便捷。 我們將詳細介紹FreeScan UE Pro的攝影測量功能。 攝影測量在三維掃描中的應用
→ 攝影測量發展歷史悠久,其通過二維的圖片進行計算得到三維的坐標關係,
能夠為大體積物體的三維掃描提供數據拼接參照系,提升全局尺寸精度。 攝影測量並不是新興概念,其歷史可以追溯到19世紀50年代,經過多年發展,攝影測量被用於各個領域,當然,這裡面也包括三維掃描。 因為三維數據是通過標誌點、特徵或者紋理進行拼接而成,在拼接過程中,會存在一定的誤差,雖然可以通過各項算法優化,但是在大體積物體的三維掃描中,隨著拼接次數增加,誤差會不斷累積。 為了解決這個問題,研發人員引入了攝影測量,在三維掃描獲取點雲數據之前,通過拍攝獲得工件的空間框架位置(並使用標尺的參考信息優化這個空間框架的尺寸精度),為數據拼接提供一個參照系,提升掃描數據的全局尺寸精度。 眾多周知,在進行攝影測量時需要充分考慮每個面的過渡,增加更多的角度拍攝覆蓋及重疊每個面,才能獲得更好的測量結果,簡而言之,拍攝的角度越多,精度穩定性越高。 而傳統的攝影測量方式有一個明顯的缺點:拍攝過程受操作影響因素較大,如果拍攝照片的角度不夠或張數偏少,會影響精度水平,需要操作人員具有豐富經驗以保證精度。 新一代雙目攝影測量破局之法: 基於此,FreeScan UE Pro的新一代雙目攝影測量採用連續的全角度拍攝,操作簡單,即使是新手,也可拍攝得到全角度的照片,保證穩定的精度水平。 同時,FreeScan UE Pro的新一代雙目攝影測量實現了拍攝結果實時視頻流式呈現,可視化程度高,沒有拍攝到的角度可實時補充,進一步保證了精度水平。 傳統的攝影測量少不了編碼點,以確定三維空間關係。但是佈置編碼點的過程比較複雜,且在正式三維掃描前,還需要將編碼點去除。“一來一回”需要不少時間,物體越大,需要編碼點越多,耗費時間越長。 同時,傳統的攝影測量需要設備種類較多,且拍攝需要一定的空間,在實際應用中不夠便捷。 新一代雙目攝影測量破局之法: FreeScan UE Pro的新一代雙目攝影測量採用雙目攝影測量,可以更加容易、準確地確定三維空間關係,無需編碼點。 同時,採用一體化設計,攝影測量在同一套三維掃描系統內即可完成,無需再準備相機、第三方數據處理軟體等設備;且操作空間靈活,對於重型工件的攝影測量更加便捷,無需移動至開闊地帶。 擁有新一代雙目攝影功能,FreeScan UE Pro在掃描飛機、風電發電機輪轂、路亞艇等大型物體時,如魚得水,可以既快又準地獲取三維數據。看看下方案例: ▼路亞艇三維掃描 長6.38米,寬2.46米,攝影測量15分鐘,完整掃描2小時 ▼直升機三維掃描 攝影測量 三維掃描 FreeScan UE Pro的新一代雙目攝影測量,是攝影測量應用的一個新突破,其精度水平穩定性高,操作更便捷,對於大型設備的三維掃描而言,更加省時省力!
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發布會上,觀眾們詢問了眾多關於FreeScan UE Pro的具體內容,包括精度、速度、攝影測量的工作模式、材質的適應性等等。在此,小編整理了大家關心的問題以及回答,幫助大家更好地了解FreeScan UE Pro。 精度最高可達0.02mm(精細模式高達0.01mm),且重複性精度穩定(高精密度)。 ▼ 重複性精度(精密度) 重複性精度,又稱精密度,即多次測量同一樣件,數據測量結果的一致性/穩定性。猶如運動員打靶,能夠命中中心區域,且發揮穩定,才是一個優質選手。 3D掃描器的準確度可以比喻成打靶的命中區域,精密度比喻成多次打靶的成績穩定性。 只有準確度高,精密度高,才是高精度的三維掃描器。 FreeScan UE Pro 延續FreeScan UE 系列優勢,高準確度、高精密度。 ▼ 精細模式 精細模式,是FreeScan UE Pro三種掃描模式之一(高速掃描、精細掃描、深孔掃描),使用5條平行藍色雷射線精細掃描細節。 點距可以根據用戶的實際使用需求進行靈活選擇;同時,FreeScan UE Pro支持局部精掃,可以在某一具有細小特徵的位置,進行更換點距重新掃描,應用更加靈活;可掃描的物體尺寸範圍較廣泛,小到空氣開關表面的裝配孔,大到飛機。 FreeScan UE Pro在使用中,用戶可根據自己的需求開啟高速模式,高速模式下,使用26條交叉藍色雷射線掃描,最高速度可達210萬點/秒。 設備可獲取的深度達深孔直徑的3倍左右,以75mm孔徑為例。 掃描大尺寸物體推薦使用內置的攝影測量功能,在攝影測量模式下體積精度是:0.02mm+0.015mm/m(每增加一米,精度累計誤差增加0.015mm)。 在掃描大型物體的過程中,數據經過多次拼接會存在一個拼接誤差,而攝影測量的功能則是在3D掃描獲取點雲數據之前,通過拍攝獲得工件的空間框架位置,而後使用標尺的參考信息優化這個空間框架的尺寸精度,為數據拼接提供一個參照系,來提升掃描數據的全局尺寸精度。
在一些使用獨立單反相機或者使用單目攝影測量的系統裡,需要使用編碼參考點標,但是FreeScan UE Pro使用是的雙目攝影測量系統,可以更加容易、準確地確定三維空間,無需編碼點。同時,使用雙目攝影測量,可以如同3D掃描操作一樣快速獲取全角度的照片,照片更多、角度更全,使得在數據計算中,可以得到更加準確的全局精度控制結果。 隨著技術環境的不斷進步,三維掃描在社會生產生活中產生越來越重要的影響,其作為一種高新技術,如何高效高質獲取數據,涉及眾多知識技術細節,為了幫助大家更好的應用三維掃描技術,EinScan技術科普站系列內容來啦,第一期,我們將了解到拼接這個知識點。 第1期 -THE FIRST- 本期EinScan技術科普站和大家介紹 【拼接】 敲黑板,快跟小編一起get知識點! 什麼是拼接? 拼接,顧名思義,拼合連接。我們掃描儀中的拼接也是同理,即將掃描出的一幅幅數據,像拼圖一樣一塊塊拼在一起。 为什么要拼接? 平常我們用眼睛觀察一個物體,我們所看到的,是這個視角所能包容的部分,而在這個視角外的部分我們並不能看到,我們需要移動物體或者移動自己的角度,才能看到它的全貌; 同樣的,掃描器一次只能掃描一塊區域,為了得到完整的掃描數據,我們需要通過移動物體或者掃描器,去獲得它全方位的信息,最後將所掃描到的數據像拼圖一樣拼接在一起。 拼圖是通過它的形狀圖案,去確定它們的位置關係進行拼接的,當然我們掃描出的數據拼接也同理,那我們如何去拼接它們呢?這我們就需要確定不同數據之間的位置關係了,那如何去確定它們之間的位置關係呢? 為了去確定不同數據間的位置關係,我們有了多種拼接方式。 拼接方式 那拼接方式具體有哪幾種? 手持模式 手持模式下,我們的拼接方式主要分成以下四種: 特徵拼接 通過物體形狀特徵進行拼接。 標誌點拼接 通過所貼的標誌點進行拼接。 混合拼接 特徵拼接與標誌點拼接的結合,通過實時探測是否有標誌點,如若沒有標誌點則啟用特徵拼接。 紋理拼接 通過物體的顏色信息進行拼接。 轉台模式 轉台模式下,我們的拼接方式可以分成以下四種: 轉台編碼點拼接 掃描數據通過編碼點輔助數據拼接。 轉台拼接 利用標定時獲取的掃描儀與轉台之間的相對位置關係進行輔助拼接。 特徵拼接 將物體放置在轉台上,通過物體形狀特徵進行拼接。 標誌點拼接 將物體放置在轉台上,通過所貼的標誌點進行拼接。 TIPS:那麼對於手持掃描疑問來了,肯定有很多讀者會覺得,每次點擊開始掃描到結束掃描不就只有一次嗎?哪裡用到了拼接呢? 實際上在掃描過程中,掃描儀的內部發生了拼接。就像我們看一段動畫,在我們眼裡是以一段為單位,但實際上它是由一幀幀的圖像形成的;同樣,我們看到所掃描出的數據也是通過一點點的掃描拼接而成的。 在接下來的文章中,我們將系統地向各位詳細介紹不同類型拼接的知識,以及針對不同物體特徵如何選擇拼接方式,將這些內容融會貫通,將可以輕鬆獲取眾多物件的三維數據。 【EinScan技術科普站】第一期就到這裡啦,我們下期見。溫馨提示:乾貨內容,建議收藏並轉發~ 文章出處:
https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzkyMDIyNzk1Nw==&mid=2247484941&idx=1&sn=4692c748ba294c6000ee1a4f86b22b36&scene=19#wechat_redirect 小體積工件掃描技巧 在掃描中,我們會碰到很多小型的工件,例如魚鉤、直徑小於1厘米的配件等等,在這些工件上,難以貼點,精度要求高,如何獲取其高精度3D數據?本期講堂,我們以魚鉤為例,進行此類工件的掃描技巧講解。 整體思路 小型工件因無法在自身貼點,不能利用標誌點進行自動拼接,因此建立一個掃描工程無法獲得工件整體3D數據。在此種情況下,需要分兩個到多個工程(視工件複雜程度而定)進行掃描,然後利用Geomagic 軟體,根據各部分的共同區域,手動註冊拼接並合併成完整數據。 前期準備 1)由於魚鉤黑色且反光,需要在工件表面噴塗一層顯像劑(噴粉)。 2)準備合適的簡易夾具或者橡皮泥等具有固定作用的道具(便於掃描過程中保證魚鉤的固定以獲取準確數據)。 工件掃描 選用設備 此次採用OKIO 5M工業級3D掃描儀,其擁有500萬像素進口工業相機,掃描精度高達0.005mm;配合先進的藍光光柵掃描技術,有利於避免受外界光線條件的影響,能夠高效獲取魚鉤的高精度三維數據。 掃描方式 由於小型工件無法貼點,我們採用OKIO 5M工業級3D掃描儀搭配自動轉台,在自動轉台上貼標誌點,通過轉台上的背景點進行過渡拼接。 魚鉤兩次掃描數據 數據拼接 尋找共同區域 完成正反兩個工程的掃描後,將兩個掃描數據導入Geomagic ,並進入對齊欄手動註冊命令界面。利用n點註冊模式,在兩個工件共同區域依次按順序點選三個以上的對應點,並在左側操作欄點擊註冊器實現手動拼接。 整體合併 拼接後形成組,找到合併命令,通過參數設置後合併成整體。 此類小型不規則物體的掃描,在工件表面難以貼點,導致需分成幾個掃描工程,並將數據進行拼接;同時,在工件表面難以貼點,需將標誌點貼在轉台或別的背景上以進行過渡拼接。掌握了這兩項技巧,獲取小體積工件的高精度3D數據便不在話下。
文章來源: 點擊 大部分光學三維掃描儀掃描過程中, |
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五月 2022
工業設計
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