评估 3D 激光扫描仪速度的 3 个要点。

扫描速度通常是购买三维激光扫描仪时的首要选择标准,因为它对于耗时的操作(如批量零件的质量控制)至关重要。因此,在许多情况下,工作时间和生产率与扫描速度直接相关,但我们所说的扫描速度究竟是什么意思呢?

采集速度

采集速度定义

在大多数用户的心目中,扫描速度等同于采集速度,即每秒在目标区域采集的点数。当然,这可能是正确的,但并非总是如此。采集速度的计算方法是将两个值相乘:频率(每秒记录的激光线数)和每条激光线上的点数。因此,一台每行 1000 个点、频率为 150Hz 的扫描仪的采集速度为每秒 150.000 个点。

点云密度和性能

目前市场上的 3D 扫描仪速度不一,从每秒数万点到数十万点不等。较低的采集速度需要较多的扫描次数才能获得最大的点密度。另一方面,高采集速度总能提供高点密度。最后一种解决方案需要具有高性能的软件和硬件,以处理包含数百万个点的云。

说明采集速度的插图

激光线长度

激光线长度与视角之间的关系

激光线的长度随扫描仪与工件的距离而变化。距离扫描仪越近,激光线越窄(扫描仪视场顶部);距离扫描仪越远,激光线越大(扫描仪视场底部)。这是因为激光线是从扫描仪上的一个固定点发出的,并在空间中画出一个三角形。通常情况下,制造商标注的数值是较大的数值,即:扫描仪视野底部的数值。

激光线可以比作油漆滚筒

我们来看一个例子,说明激光线长度与速度之间的关系。想象一下,在一个 500 毫米 x 500 毫米的表面上进行涂漆,如果使用大号油漆辊,速度肯定会更快。三维扫描仪也是同样的道理。如果激光线宽为 50 毫米,则需要 10 次扫描才能获得整个区域,但如果激光线宽为 100 毫米,则只需要 5 次扫描,因此理论上后者的速度是前者的两倍。

描述激光线宽的插图

频率

"最值得关注的指标之一"

在购买过程中,频率很少被考虑在内,但在谈到 3D 扫描仪的速度时,频率却是最重要的指标之一。如前所述,频率是指每秒记录的激光线数。比较两台采集速度相同但频率不同的扫描仪,有助于了解频率在扫描速度中的作用。

高频率的流体手势

例如,在测量臂上测试频率分别为 200Hz 和 50Hz 的扫描仪 A 和 B。扫描仪 A 易于使用,因为手势流畅,移动速度自然,点云上没有间隙。扫描仪 B 无法以自然的速度进行扫描,每条激光线之间的间隙在点云上立即可见,手势必须慢 4 倍(因为频率低 4 倍)才能获得与扫描仪 A 相同的结果。

但为什么扫描仪 B 的采集速度与扫描仪 A 相同呢?因为 B 扫描仪每条激光线上的点数是 A 扫描仪的 4 倍。扫描仪 B 的采集速度看似足够,但在使用时,即使是在机器人、坐标测量机或测量臂上,速度也确实很慢。

描述 3D 激光扫描仪频率的插图

总之,扫描仪的速度不是一个唯一的数据,而是一组参数。如果需要速度,选择正确的参数非常重要。根据不同的应用,正确的速度参数可以优化扫描过程,例如扫描更大的表面、获取更精确的细节或更快地移动扫描仪。

速度是赢得生产力和效率之战的最佳盟友。

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