SIMSCAN便攜式三維掃描儀是如何實(shí)現(xiàn)貼點(diǎn)的？

　　我們使用手機(jī)、相機(jī)、攝像機(jī)等設(shè)備獲取現(xiàn)實(shí)世界中物體的圖像，這些圖像都是二維圖像。如果我們想獲得三維圖像，我們使用SIMSCAN便攜式三維掃描儀。它獲取形狀(幾何結(jié)構(gòu))和外觀數(shù)據(jù)如顏色、表面反照率等的物體和環(huán)境，并在物體的幾何表面上創(chuàng)建點(diǎn)云，以形成物體的表面形狀。點(diǎn)云越密集，就可以創(chuàng)建越精確的模型(這個(gè)過(guò)程稱為3D重建)，獲得的數(shù)據(jù)可以通過(guò)3D重建計(jì)算，創(chuàng)建虛擬世界中真實(shí)物體的3D數(shù)字模型。主要應(yīng)用于工業(yè)設(shè)計(jì)、探傷、逆向工程、機(jī)器人導(dǎo)航、地形測(cè)量、醫(yī)學(xué)信息、生物科學(xué)、刑事鑒定、考古鑒定、數(shù)字文物收藏、電影制作、游戲創(chuàng)作素材等。
　　
　　在SIMSCAN便攜式三維掃描儀中，常見(jiàn)的預(yù)處理環(huán)節(jié)無(wú)非就是噴粉和貼點(diǎn)。看似很簡(jiǎn)單的操作，一個(gè)環(huán)節(jié)出了問(wèn)題，就會(huì)直接影響掃描結(jié)果，導(dǎo)致后面一系列工作的失敗。那么它是如何實(shí)現(xiàn)貼點(diǎn)的呢？根據(jù)工件的特點(diǎn)，貼點(diǎn)主要有兩種，一種是標(biāo)記點(diǎn)可以直接粘貼在工件表面，另一種是標(biāo)記點(diǎn)不能直接粘貼，需要借助“幫助”的方式進(jìn)行貼點(diǎn)。
　　
 



 
 

　　1、首先，標(biāo)記點(diǎn)直接粘貼在工件表面。
　　
　　對(duì)于大多數(shù)工件，我們可以直接粘貼標(biāo)記點(diǎn)。掃描過(guò)程中，標(biāo)記點(diǎn)相對(duì)于工件的位置保持不變，掃描儀和工件可以相對(duì)移動(dòng)，保證了拼接精度。在這種情況下，粘貼點(diǎn)只需要遵循粘貼規(guī)范。
　　
　　（1）應(yīng)根據(jù)當(dāng)前校準(zhǔn)范圍選擇合適尺寸的標(biāo)記點(diǎn)。標(biāo)記點(diǎn)太大或太小都會(huì)影響軟件識(shí)別和準(zhǔn)確性。
　　
　　（2）標(biāo)志點(diǎn)應(yīng)隨機(jī)、均勻地粘貼在模型表面，應(yīng)避免線狀和陣列狀圖案；粘貼規(guī)則過(guò)多會(huì)造成標(biāo)識(shí)點(diǎn)識(shí)別混亂，造成掃描錯(cuò)位。
　　
　　（3）標(biāo)志點(diǎn)應(yīng)粘貼在平面或曲面上，邊緣粘貼會(huì)造成標(biāo)志點(diǎn)不完整，影響識(shí)別。
　　
　　（4）標(biāo)志點(diǎn)應(yīng)保持清潔完整，標(biāo)志點(diǎn)破損或遮擋會(huì)造成標(biāo)志點(diǎn)圈不完整，影響識(shí)別。
　　
　　2、標(biāo)志點(diǎn)不能直接粘貼，需要貼點(diǎn)“幫助”。
　　
　　但是當(dāng)我們遇到一些尺寸較小或者結(jié)構(gòu)特征復(fù)雜的工件時(shí)，就不能在模型上粘貼點(diǎn)了。這時(shí)候就需要借助背景或者一些固定物來(lái)粘貼點(diǎn)，達(dá)到拼接掃描的目的。
　　
　　（1）在轉(zhuǎn)盤上粘貼標(biāo)記點(diǎn)，將工件固定在轉(zhuǎn)盤上(轉(zhuǎn)盤上粘貼點(diǎn)的提示參見(jiàn)以上內(nèi)容)。
　　
　　操作難點(diǎn):由于標(biāo)志點(diǎn)粘貼在轉(zhuǎn)盤上，而不是直接粘貼在工件上，需要很好的固定工件。如果在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中模型相對(duì)于標(biāo)記點(diǎn)的位置發(fā)生移動(dòng)，掃描數(shù)據(jù)將會(huì)錯(cuò)位，精度將會(huì)不準(zhǔn)確。但是拼接精度在掃描軟件中正常顯示，很難發(fā)現(xiàn)。
　　
　　（2）對(duì)于尺寸小、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、無(wú)法在轉(zhuǎn)盤上全掃描的工件，需要制作夾具來(lái)固定工件，在夾具上貼點(diǎn)后再進(jìn)行掃描(夾具上的貼點(diǎn)參考以上內(nèi)容)。如下圖所示，掃描一個(gè)8mm長(zhǎng)的齒輪，將齒輪固定在圓柱體上，通過(guò)旋轉(zhuǎn)圓柱體，依靠圓柱體上的標(biāo)記點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)拼接掃描。
　　
　　操作難點(diǎn):難點(diǎn)在于夾具和模型的固定，掃描過(guò)程中不能有相對(duì)位移。如果固定不牢，掃描數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性會(huì)不準(zhǔn)確，影響檢測(cè)。
　　
　　一般來(lái)說(shuō)，在SIMSCAN便攜式三維掃描儀貼點(diǎn)時(shí)，需要找到與工件尺寸相適應(yīng)的標(biāo)記點(diǎn)。粘貼過(guò)程要隨機(jī)統(tǒng)一，要保證標(biāo)志點(diǎn)的完整性和清晰性。如果通過(guò)轉(zhuǎn)臺(tái)或夾具粘貼標(biāo)記點(diǎn)，則在掃描過(guò)程中，工件應(yīng)通過(guò)轉(zhuǎn)臺(tái)或夾具固定。