اسکنر سه بعدی توانایی تشخیص سطح اجسام فیزیکی و جمع آوری اطلاعات آنها را دارد. داده های جمع آوری شده توسط این اسکنرها به تکنسین ها، مکانیک ها و مهندسان این امکان را می دهد تا یک شی را به صورت دیجیتال بررسی کنند و دید دقیق تری نسبت به آنها داشته باشند. با بدست آوردن شکل قطعه به صورت دیجیتالی، از داده های اسکن می توان برای تکثیر قطعه (مهندسی معکوس)، یا برای تجزیه و تحلیل سه بعدی استفاده کرد.
اسکنر سه بعدی چگونه کار می کند؟
شناخت کامل موضوع «اسکن سه بعدی چیست» مستلزم دقیق شدن در نحوه کار آنهاست. روشهای مختلفی برای اسکن سه بعدی وجود دارد که در زیر بررسی خواهیم کرد. در مرحله اول عملکرد این اسکنرها تا حدودی به اسکنرهای اسناد شباهت دارد: لیزر، نور یا سنسورهای موجود در اسکنر سطح جسم را تشخیص می دهند و نقاط داده را به محل آن سطح اختصاص می دهند. این نقاط داده، سطح هر قسمت را به صورت سه بعدی طراحی می کنند و برای بازآفرینی دیجیتالی جسم با جزئیات بسیار دقیق مورد استفاده قرار می دهند.
تکنولوژی تشکیل مثلث در اسکن سه بعدی
همانطور که از نام آن حدس می زنید، اسکنرهای لیزری با استفاده از مثلث بندی، مکان داده روی سطح جسم را شناسایی و ارزش گذاری می کنند. بیشتر سنسورهای مثلث بندی لیزر شامل یک منبع لیزری هستند که یک خط لیزر را روی سطح جسم مورد اسکن قرار می دهد و شکل آن خط توسط دوربین های سنجش زاویه دار مشاهده می شود. زاویه بین منبع لیزر و دوربین های سنجش، از طریق فرایند کالیبراسیون تعیین می شود. از آنجا که زاویه بین منبع لیزر و دوربین های سنجش مشخص است، فرایند مثلث بندی می تواند محاسبه شود. هر پیکسل در طول خط لیزر به صورت مثلثی تنظیم شده و هنگام جابجایی خط در سطح قطعه، ارزش گذاری می شود. در حالی که مثلث سازی لیزر می تواند اسکن های دقیق ایجاد کند، این روش با سطوح شفاف و براق چالش هایی دارد.
فناوری اسکن سه بعدی
فناوری مورد استفاده برای اسکن سه بعدی در اشکال، اندازه ها و روش های مختلف اسکن وجود دارد. در حالی که این فناوری در دستگاه های مختلف تفاوت دارد، نتیجه نهایی تمام آنها یکسان است: ایجاد یک تصویر دقیق از شی در یک محیط دیجیتال.
بعضی از ماشین ها برای اسکن اشیا فوق العاده بزرگ ساخته شده اند. بعضی از ماشین آلات جمع و جورتر هستند و هنگام جمع آوری داده ها روی اجسام کوچکتر به خوبی کار می کنند. همچنین، بسته به نوع لیزر، نور یا سنسور مورد استفاده، سطح جزئیات و کارایی ساخت اسکن متفاوت است.
فوتوگرامتری اسکن سه بعدی (عکاسی)
فتوگرامتری عملی است که می تواند اطلاعات سه بعدی را از عکس های با وضوح بالا استخراج کند. به جای نور ساختار یافته یا لیزر، که در بسیاری دیگر از روش های اسکن سه بعدی استفاده می شود، فتوگرامتری از عکس های دو بعدی برای ایجاد یک مجموعه داده سه بعدی استفاده می کند. فتوگرامتری ذاتاً یک روش اندازه گیری بسیار دقیق است و بیشتر اوقات همراه با یک سیستم اسکن سه بعدی نوری استفاده می شود.
به جای اسکن کردن سطح جسم، دوربین از زوایای مختلف از جسم عکس می گیرد و سپس به نرم افزار مناسب نیاز دارد تا بتواند ویژگی های مشترک را از تصویر به تصویر دیگر تشخیص دهد. به این ترتیب تصاویر مختلف را به صورت یکجا جمع آوری کرده و تصویر نهایی را به صورت سه بعدی ارائه می دهد.
فتوگرامتری را می توان با استفاده از یک دوربین دیجیتال دستی، پیشرفته و یا با استفاده از دوربین نصب شده بر روی ربات خودکار انجام داد. فرآیند فتوگرامتری یک چارچوب بسیار دقیق از مکان های هدف را به دست می دهد که می تواند پس از آن برای پیوند دادن چندین تکه از داده های جمع آوری شده با استفاده از یک سیستم اسکن نور ساختار یافته استفاده شود.
در این مقاله سعی کردیم تا بخشی از تکنولوژی های روز را که در زمینه اسکن سه بعدی مورد استفاده قرار می گیرد، مورد بررسی قرار دهیم. اما مسلماً این مبحث جای کار بیشتری دارد و از تکنولوژی های پیشرفته تری در آن استفاده می شود.
منبع: captured3d
