作品名稱:轉盤加導軌3D掃描儀創新設計
學校名稱:北方民族大學
參賽隊伍:天維逆向一組
參賽學生:楊銳基 陳桂鋒 高巖
指導老師:姜國平 鄒忠利
目前,各種各樣的三維數據獲取工具和手段不斷地涌現,推動著三維空間數據獲取向著實時化、集成化、數字化、動態化和智能化的方向不斷地發展,三維建模和曲面重構的應用也越來越廣泛。傳統的測繪技術主要是單點精確測量,難以滿足建模中所需要的精度、數量以及速度的要求。而三維激光掃描技術采用的是現代高精度傳感技術,它可以采用無接觸方式,能夠深入到復雜的現場環境及空間中進行掃描操作。可以直接獲取各種實體或實景的三維數據,得到被測物體表面的采樣點集合“點云”,具有快速、簡便、準確的特點。基于點云模型的數據和距離影像數據可以快速重構出目標的三維模型,并能獲得三維空間的線、面、體等各種實驗數據,如測繪、計量、分析、仿真、模擬、展示、監測、虛擬現實等。其中,地面三維激光掃描技術的研究,已經成為測繪領域中的一個新的研究熱點。它采用非接觸式高速激光測量的方式,能夠獲取復雜物體的幾何圖形數據和影像數據,最終由后處理數據的軟件對采集的點云數據和影像數據進行處理,并轉換成絕對坐標系中的空間位置坐標或模型,能以多種不同的格式輸出,滿足空間信息數據庫的數據源和不同項目的需要。目前這項技術已經廣泛應用到文物的保護、建筑物的變形監測、三維數字地球和城市的場景重建、堆積物的測定等多個方面。
三維掃描儀(3D scanner) 是一種科學儀器,用來偵測并分析現實世界中物體或環境的形狀(幾何構造)與外觀數據(如顏色、表面反照率等性質)。
本文介紹在原有的轉盤3D掃描儀其基礎上進行改造,通過外加鋼制軌道,以步進電機為動力源,同步帶傳送為主的方式,改變掃描儀接收數據端和激光器的位置,從而改變激光掃射和數據捕獲范圍加大掃描儀的掃描范圍,同時保留其掃描精度高、穩定性強的特點。實現掃描精度高、穩定性強、采集數據范圍大的多性能一體化的目標。