Что влияет на эффективность 3D сканирования

Что такое эффективность 3D сканирования

Эффективность 3D сканирования — важный фактор при выборе 3D сканера. Она определяет скорость сканирования различных объектов. На эффективность 3D сканирования влияют несколько факторов:

• Расстояние до точки
• Частота кадров (FPS)
• Поле зрения (FOV)
• Размер объекта

Расстояние до точки

Расстояние до точки — это расстояние между двумя ближайшими 3D точками. Чем меньше расстояние, тем выше детализация данных сканирования. Однако чем меньше заданное расстояние до точки, тем больше времени потребуется для завершения сканирования.

В 3D сканировании это понятие часто является синонимом «разрешения».

Перед сканированием объекта выберите подходящее расстояние до точки (разрешение) в зависимости от ваших потребностей.

Частота кадров (FPS)

Частота кадров — это частота непрерывного отображения растровых изображений на дисплее, измеряемая в кадрах. Таким образом, показатель «кадров в секунду» (FPS) указывает, сколько изображений камера делает за секунду.

Частота кадров в основном зависит от материала объекта и программного алгоритма. Чем выше частота кадров, тем быстрее сканирование.

Для высокой частоты кадров требуется хорошо сконфигурированный компьютер, включая мощную видеокарту, достаточный объём оперативной памяти и процессор, способный справиться с такими требованиями. Чтобы использовать максимальную частоту кадров вашего 3D сканера, выберите компьютер, соответствующий рекомендациям по конфигурации.

Поле зрения (FoV)

Поле зрения (FOV) — это видимая область, в которой 3D сканер может захватывать данные с определенного расстояния. Это похоже на то, как наши глаза могут видеть только часть сцены за раз. Чем больше FOV, тем большую область можно увидеть за один раз.

FOV — еще один фактор, влияющий на эффективность сканирования. Чем больше FOV 3D сканера, тем больше данных он может захватывать за кадр. Это как с живописью: чем больше кисть, тем больше пространства вы можете покрыть каждым мазком.

Размер объекта

Некоторые 3D сканеры предназначены для сканирования небольших объектов, в то время как другие лучше подходят для сканирования более крупных. Выберите 3D сканер, оптимизированный для сканирования объектов такого типа.

Эффективность 3D сканирования на примере кейсов

Давайте рассмотрим несколько кейсов, чтобы понять, какую эффективность 3D сканирования можно ожидать в реальных условиях.

Для примера мы используем данные оборудования Shining3D.

5-метровая якорная система: 20 минут

Якорь играет важную роль в процессе швартовки судна. Якорная система состоит из якоря, якорной цепи, барабана якорной цепи, стопора цепи, механизма подъема якоря и вспомогательного оборудования.

FreeScan UE Pro сканирует плавно и эффективно. Его поле зрения составляет 510х520 мм, а максимальная скорость сканирования — 1 350 000 точек в секунду. Таким образом эта 5-метровая якорная система была отсканирована за 20 минут.

Сканирование формы: 35 минут

Для полного 3D сканирования внутренней и внешней полости вала размером 4х5 м использовался FreeScan UE Pro. С учетом трудоемкой логистики (например, подъёма и прокладки проводов) сканирование всей формы заняло около 35 минут. В сочетании с фотограмметрией объёмная точность может достигать 0,02 мм + 0,015 мм/м.

Сканирование всего автомобиля без маркеров

Благодаря возможности сканирования без маркеров FreeScan Trak Pro2 значительно экономит время на подготовку к сканированию и повышает эффективность работы. Максимальная скорость сканирования достигает 1 370 000 точек/с. Это очень удобно для сканирования крупных объектов.

Контроль качества: с 4 часов до 4 минут

Один из производителей, занимающийся производством на станках с ЧПУ, нуждается в проведении контроля качества рабочих колес. Однако КИМ очень медленно обрабатывает объекты такой сложной формы. На проверку рабочего колеса диаметром 10 см, как показано на рисунке, уходит около 4-5 часов. Это время ожидания слишком велико. С помощью AutoScan Inspec время обнаружения сокращается до 4 минут.

Автоматизированный контроль партий изделий

Распространено заблуждение, что стационарные 3D сканеры недостаточно гибкие и эффективные по сравнению с ручными, но это не так.

Высокоточные 3D сканеры с использованием структурированного света обладают такими преимуществами, как высокая скорость, эффективность, точность и хорошая повторяемость, особенно при сканировании изделий, которые легко перемещаются или имеют сложные структурные контуры, или даже при необходимости проведения контроля партий изделий методом CPK.

Например, сканирование автомобильной детали с помощью OptimScan-5M Plus позволило получить данные менее чем за 10 минут.

Кроме того, высокоточный инспекционный 3D сканер с использованием структурного света невероятно эффективен в сочетании с коллаборативными роботами или несколькими машинами для пакетной инспекции и автоматического вывода отчетов.

Заключение

Для эффективного сканирования крупных объектов необходимо уменьшить погрешность измерения объема. В этом помогут 3D сканеры со встроенной фотограмметрией, которые обеспечивают высокую точность без ущерба для скорости. Также преимуществом будет возможность сканирования без маркеров, которая сокращает время подготовки к сканированию.

Для сканирования небольших и средних объектов можно использовать стационарные 3D сканеры со структурированным светом или 3D сканеры, предназначенные для контроля качества. Их преимущества заключаются в высокой точности и малом расстоянии между точками.

Узнайте больше о выборе 3D сканера для ваших задач у менеджера LIDER-3D!

Наши предыдущие статьи: