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3D-Scanner: Die Beziehung zwischen Industriekameras und Objektiven
Veröffentlichungszeit:
2025-01-06
3D-Scanner lassen sich grob in Kontakt- und berührungslose 3D-Scanner einteilen. Berührungslose 3D-Scanner werden weiter unterteilt in Raster-3D-Scanner (auch bekannt als "Photogrammetrie-3D-Scanner") und Laserscanner.
3D-Scanner lassen sich grob in Kontakt- und berührungslose Typen einteilen. Berührungslose 3D-Scanner werden weiter unterteilt in strukturierte Licht-3D-Scanner (auch bekannt als "Photogrammetrie-3D-Scanner") und Laserscanner. Strukturierte Licht-3D-Scanner werden weiter in Weißlicht- und Blaulichtscanning kategorisiert. Was also ist ein Photogrammetrie-3D-Scanner?
Ein Photogrammetrie-3D-Scanner besteht aus einem strukturierten Lichtgenerator und zwei industriellen Objektiven. Sein Funktionsprinzip besteht darin, Licht vom strukturierten Lichtgenerator auf das zu vermessende Objekt zu projizieren. Dann nimmt die Industriekamera das digitale Bild auf, das von einem Computer verarbeitet wird, um das tatsächliche 3D-Modell des Objekts zu erhalten. Gleichzeitig werden auch die Texturinformationen des Objekts erfasst, was zu einer realistischen Objektform führt, die für die Fertigungsindustrie sehr hilfreich ist. Heute werden wir hauptsächlich die Beziehung zwischen Kamera und Objektiv in einem 3D-Scanner besprechen.
Die Kamera und das Objektiv eines 3D-Scanners bilden zusammen das Kameramodul. Fortschrittliche 3D-Scanner sind binokulare Scanner, wobei "binokular" sich auf zwei Kameramodule bezieht, ähnlich den menschlichen Augen.
Das Funktionsprinzip einer 3D-Scanner-Kamera lässt sich einfach als der Prozess verstehen, bei dem Licht durch das Objektiv auf das lichtempfindliche Element des Kamerachips gebrochen wird, um ein Bild zu bilden. Zur Veranschaulichung: Das Objektiv ist wie das Auge, das Licht durchlässt zur Netzhaut; die Kamera ist die Netzhaut, die die durch das Objektiv geleiteten Lichtinformationen sammelt und in digitale Informationen umwandelt.
Im Allgemeinen liefert ein gutes Objektiv der Kamera schärfere, klarere Bilder mit genauen Farben und korrekten Feature-Proportionen. Hier müssen wir das Problem der "Objektivverzerrung" erwähnen (Objektivverzerrung ist ein allgemeiner Begriff für die inhärente perspektivische Verzerrung optischer Objektive). Im Bereich des 3D-Scannens gibt es spezielle Algorithmen zur Korrektur von Objektivverzerrungen, wodurch das endgültige Objektbild dem tatsächlichen Objekt näher kommt und die gemessenen Abmessungen genauer sind.
Darüber hinaus begegnen wir bei der Verwendung eines 3D-Scanners oft zwei technischen Begriffen: Fokussierung und Helligkeitsanpassung. Die in der fortschrittlichen Technologie verwendeten Objektive sind Objektive mit festem Fokus, z. B. ein 12-mm-Objektiv mit festem Fokus.
Das Einstellen des Fokus ist eigentlich das Einstellen des Abstands zwischen Objektiv und Kamerachip, um das aufgenommene Bild allmählich schärfer zu machen. Daher können wir den Fokussierungsprozess als eine Anpassung der Klarheit betrachten. Die Helligkeitsanpassung bezieht sich auf die Anpassung der Größe der Blende. Blende F = Brennweite / effektiver Objektivdurchmesser. Da wir ein 12-mm-Objektiv mit festem Fokus verwenden, ist nach der Formel die Blende größer, der effektive Durchmesser des Objektivs kleiner und es wird weniger Licht gesammelt.
Der Kamerateil eines 3D-Scanners bestimmt die Pixelanzahl des 3D-Scanners. Derzeit haben 3D-Scanner von fortschrittlichen Technologieunternehmen 1,3 Millionen, 5 Millionen und 6,3 Millionen Pixel, die größtenteils von der Kamera bestimmt werden, obwohl auch andere Faktoren eine Rolle spielen.
Während des Kalibrierungsprozesses kalibrieren wir tatsächlich die beiden Kameras. Während des täglichen Gebrauchs oder des Kalibrierungsprozesses müssen wir immer auf die Fixierung der beiden Kameras achten.
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