Máy quét 3D hoạt động thế nào ?

máy quét 3D

Hiểu biết khoa học đằng sau công nghệ quét 3D.

Có một vài phương pháp khác nhau để quét đối tượng nhằm tạo ra mô hình 3D hoặc ghi lại thông tin không gian 3D của một khu vực. Không có công nghệ quét 3D tốt nhất, mỗi phương pháp giải quyết các vấn đề độc đáo để cung cấp giải pháp tốt nhất trong từng bối cảnh.

Hãy cùng FARO Việt Nam tìm hiểu thêm về công nghệ này nhé !

I. Cách hoạt động của máy quét 3D

1.Máy quét 3D – Quét số hóa bằng laser

Loại máy quét phổ biến nhất dành cho người tiêu dùng là máy quét 3D. Quét laser kết hợp hai tập tin để tạo điểm mây của bề mặt đối tượng: dữ liệu từ tia laser chiếu lên đối tượng và dữ liệu từ cảm biến khác (thường là camera di chuyển hoặc 2 camera tĩnh). Phần mềm quét 3D ghép các tập tin này sử dụng khoảng cách biết được giữa vị trí camera và nguồn laser để tạo ra điểm mô hình. Xây dựng hình học 3D từ quét laser yêu cầu phát hiện nơi đường kính laser rơi trong hình ảnh chụp trong quá trình quét.

Hàng ngàn điểm cá nhân được ghi nhận trong quá trình quét 3D. Giống như máy ảnh thông thường, máy quét 3D chỉ có thể ghi lại những gì trong trường nhìn. Các điểm ghi lại mọi chi tiết bề mặt và màu sắc, tạo thành biểu diễn trực tiếp của đối tượng quét. Điểm mây quét chưa phải là đối tượng kỹ thuật số khép kín cho đến khi các điểm được nối thành bề mặt. Quá trình lưới hóa tính toán mối quan hệ giữa các điểm để nối chúng lại thành bề mặt.

 

Máy quét 3D - Quét số hóa bằng laser
Máy quét 3D – Quét số hóa bằng laser

 

2.Kỹ thuật nhìn lập thể và quang học – Một máy ảnh đơn giản có thể ghi lại hình ảnh 3D (với phần mềm phù hợp)

Kỹ thuật nhìn lập thể là phương pháp ghi lại 3D hiệu quả về chi phí nhưng thông thường chất lượng thấp hơn. Không cần tia er, máy chiếu hay thiết bị phụ trợ ngoài máy ảnh. Kỹ thuật nhìn lập thể tạo mô hình 3D bằng hình ảnh đối tượng từ hai vị trí máy ảnh, mô phỏng thị giác lập thể của mắt người. Trong quá trình này, hình ảnh cảnh vật được chụp từ hai góc độ khác nhau. Sau đó hình ảnh được sửa để loại bỏ hiện tượng méo lệch ống kính, đường thẳng trong cảnh vật được hiển thị thẳng trong hình ảnh. Tiếp theo áp dụng bộ lọc phát hiện cạnh của đối tượng. Cuối cùng, các điểm ảnh được liên kết giữa hai bộ hình ảnh để tạo ra độ sâu 3D.

Quang học bổ sung thêm vị trí máy ảnh làm cho kỹ thuật này chắc chắn hơn. Thường có nhiều máy ảnh xung quanh đối tượng quét. Bộ máy ảnh có thể căn chỉnh rất chính xác và ổn định trong thời gian dài, giúp liên kết điểm ảnh tạo hình 3D nhất quán. Các kỹ thuật này được áp dụng trong lĩnh vực robot, ánh xạ 3D tòa nhà, phim 3D.

 

Kỹ thuật nhìn lập thể và quang học trong quét 3D
Kỹ thuật nhìn lập thể và quang học trong quét 3D

 

Bài viết tham khảo:

 

3.Phương pháp quét ánh sáng cấu trúc – Chiếu các mẫu ánh sáng cho quét mô hình 3D

Phương pháp quét ánh sáng cấu trúc không phụ thuộc nhiều vào sự biến đổi nét để quét 3D tốt. Trong phương pháp này, một vị trí máy ảnh trong kỹ thuật nhìn lập thể và quét laser được thay thế bằng máy chiếu, máy chiếu sẽ chiếu các mẫu ánh sáng khác nhau lên bề mặt đối tượng (cung cấp nét riêng) và ghi lại cách đối tượng làm méo các mẫu ánh sáng đó. Các điểm mô hình được tạo dựa trên vị trí máy ảnh biết và thông tin ánh sáng chiếu trúng đối tượng. Phương pháp này hiệu quả khi có mối tương quan xác định một-một giữa điểm ảnh máy chiếu và máy ảnh. Phương pháp được áp dụng trong công nghệ nhận diện khuôn mặt, ngược chiều thiết kế, sản xuất, nhận dạng môi trường từ xa…

 

Phương pháp quét 3d ánh sáng cấu trúc
Phương pháp quét 3d ánh sáng cấu trúc

4.Phương pháp thời gian bay – Ảnh 3D laser được tạo thành bằng vận tốc ánh sáng

Phương pháp thời gian bay hoặc quét xung laser tạo ra mô hình quét 3D bằng cách đo thời gian tia laser đến đối tượng, phản xạ trở lại nguồn er. Giá trị được biết về vận tốc ánh sáng là cơ sở để tính toán khoảng cách bằng phương pháp này. Kỹ thuật này thường được áp dụng trong hệ thống máy ảnh phạm vi quét hoặc máy ảnh 3D. Phương pháp này có độ chính xác cao về chất lượng nhưng thường tốn kém, chủ yếu dùng để quét môi trường, công trình quy mô lớn.

 

Ảnh 3D laser được tạo thành bằng vận tốc ánh sáng
Ảnh 3D laser được tạo thành bằng vận tốc ánh sáng

II. Ứng dụng của máy quét 3D trong đời sống

Máy quét laser 3D có những ứng dụng đa dạng trong đời sống hàng ngày của chúng ta. Dưới đây là một số ví dụ về cách máy quét laser 3D có thể được sử dụng:

  • Quét và tạo mô hình 3D của ngôi nhà: Máy quét laser 3D có thể được sử dụng để quét và tạo mô hình 3D của ngôi nhà hoặc căn hộ. Điều này giúp trong việc thiết kế nội thất, lập kế hoạch xây dựng và cải tiến không gian sống.
  • Quét và tạo mô hình 3D của đồ vật: Máy quét laser 3D có thể được sử dụng để quét và tạo mô hình 3D của các đồ vật như tượng, đồ trang sức, hoặc bất kỳ vật phẩm nào khác. Điều này có thể hữu ích trong việc tạo ra bản sao chính xác, kiểm tra chất lượng hoặc tạo ra mô hình 3D để sử dụng trong các ứng dụng sáng tạo.
  • Quét và tạo mô hình 3D của địa hình: Máy quét laser 3D có thể được sử dụng để quét và tạo mô hình 3D của địa hình, bao gồm cả các khu vực núi, sông, và rừng. Điều này có thể hữu ích trong việc lập bản đồ, quản lý tài nguyên tự nhiên và quan sát các thay đổi môi trường.
máu quét 3d có những ứng dụng nào trong đời sống
máu quét 3d có những ứng dụng nào trong đời sống
  • Quét và tạo mô hình 3D trong y học: Máy quét laser 3D có thể được sử dụng trong lĩnh vực y học để quét và tạo mô hình 3D của bộ phận cơ thể, như khuôn mặt, răng, hoặc chân tay giả. Điều này có thể hỗ trợ trong việc tạo ra các thiết bị y tế tùy chỉnh, lập kế hoạch phẫu thuật và tạo ra mô hình giả để đào tạo y tá và bác sĩ.
  • Quét và tạo mô hình 3D trong ngành công nghiệp sản xuất: Máy quét laser 3D có thể được sử dụng trong ngành công nghiệp để quét và tạo mô hình 3D của các linh kiện, máy móc hoặc sản phẩm. Điều này có thể hỗ trợ trong việc kiểm tra chất lượng, kiểm tra kích thước và tạo ra các bản vẽ kỹ thuật.

Tóm lại, máy quét laser 3D có rất nhiều ứng dụng trong đời sống hàng ngày và trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Nó mang lại sự chính xác, tốc độ và tiện lợi trong việc tạo ra mô hình 3D và thu thập thông tin không gian trong thế giới thực.

III. Có những loại máy quét laser 3D nào ?

Có nhiều loại máy quét laser 3D khác nhau được sử dụng trong các ứng dụng đo đạc và quét 3D. Dưới đây là một số loại máy quét laser 3D phổ biến:

  • Máy quét laser 3D tay: Đây là loại máy quét nhỏ gọn và di động, được cầm tay và di chuyển xung quanh đối tượng cần quét. Máy quét laser 3D tay thường có khả năng quét nhanh và tạo ra mô hình 3D chính xác, phù hợp cho việc quét các đối tượng nhỏ và phức tạp như sản phẩm công nghiệp hoặc tác phẩm nghệ thuật.
  • Máy quét laser 3D để bàn: Đây là loại máy quét laser 3D được đặt trên bàn làm việc và thường được sử dụng trong các ứng dụng có yêu cầu độ chính xác cao. Máy quét laser 3D để bàn thường có khả năng quét chi tiết và tạo ra mô hình 3D có độ phân giải cao, phù hợp cho việc thiết kế CAD, kiểm tra chất lượng và công nghệ y tế.
  • Máy quét laser 3D công nghiệp: Đây là loại máy quét laser 3D mạnh mẽ được sử dụng trong các ngành công nghiệp như ô tô, hàng không, xây dựng và sản xuất. Máy quét laser 3D công nghiệp có khả năng quét nhanh và chính xác, và thường được tích hợp vào quy trình sản xuất hoặc dây chuyền công nghiệp để kiểm tra kích thước, quét bề mặt và kiểm tra chất lượng.
có những loại máy quét 3d nào
có những loại máy quét 3d nào
  • Máy quét laser 3D di động: Đây là loại máy quét laser 3D được gắn trên các thiết bị di động như robot hoặc máy bay không người lái. Máy quét laser 3D di động thường được sử dụng trong các ứng dụng lập bản đồ địa hình, quét công trình xây dựng hoặc kiểm tra cơ sở hạ tầng.
  • Máy quét laser 3D công nghệ tiên tiến: Cùng với sự phát triển của công nghệ, có các loại máy quét laser 3D sử dụng công nghệ tiên tiến như quét laser tia xanh (blue laser) hoặc quét laser tia xanh-vàng (blue-yellow laser) để cải thiện độ chính xác và khả năng quét trong các điều kiện ánh sáng môi trường khác nhau.

Những loại máy quét laser 3D trên đây chỉ là một số ví dụ và thị trường hiện có nhiều sự đa dạng khác. Các loại máy quét laser 3D khác nhau được chọn dựa trên ứng dụng cụ thể và yêu cầu kỹ thuật của dự án đo đạc hoặc quét 3D.

IV. Kết luận

Trong kết luận, máy quét laser 3D là một công nghệ quan trọng với nhiều ứng dụng và loại máy quét khác nhau. Các máy quét laser 3D hoạt động bằng cách phát ra tia laser và ghi lại thông tin về khoảng cách và hình dạng của đối tượng. Điều này cho phép tạo ra mô hình 3D chính xác và chi tiết. Công nghệ này có thể ứng dụng rộng rãi trong kiến trúc, sản xuất, y tế và lĩnh vực khác. Các loại máy quét laser 3D bao gồm tay, để bàn, công nghiệp, di động và sử dụng công nghệ tiên tiến. Việc chọn loại máy quét phù hợp phụ thuộc vào ứng dụng cụ thể và yêu cầu kỹ thuật của dự án đo đạc hoặc quét 3D.

 

Khách hàng có nhu cầu đặt mua các sản phẩm máy quét laser 3D của FARO vui lòng liên hệ HOTLINE

►  Mr. Kiên – PGĐ: 0944 487 777

  Mr. Hưng – NV kỹ thuật: 0868 967 269

Chúng tôi cam kết:

  • 100% tất cả các thiết bị được nhập khẩu chính hãng Faro, có đầy đủ giấy tờ, hóa đơn chứng minh nguồn gốc.
  • Được bảo hành chính hãng và hướng dẫn sử dụng các thiết bị chi tiết.
  • Cam kết hỗ trợ kỹ thuật 24/7 khi khách hàng có nhu cầu
  • Có đội ngũ chuyên viên kỹ thuật kiểm nghiệm chuyên môn cao hỗ trợ trong quá trình sử dụng thiết bị.
Hoặc bạn có thể liên hệ trực tiếp đến:

Công Ty Cổ Phần Thiết Bị Thắng Lợi

VPĐD TP HỒ CHÍ MINH

  • Địa chỉ: Số 91 Nguyễn Bỉnh Khiêm, Quận 1, Tp Hồ Chí Minh
  • Điện thoại: 028 3910 4694

VPĐD TP Đà Nẵng

  • Địa chỉ: 234 Hà Huy Tập, Q Thanh Khê, TP.Đà Nẵng
  • Điện thoại: 023 6381 1646

Trả lời