以捷克布爾諾科技博物館館藏飛機(jī)的掃描過程為例，帶領(lǐng)大家深刻了解三維掃描儀掃描時的各種細(xì)節(jié)以及操作要領(lǐng)。 飛機(jī)的實際情況：需要修復(fù)的飛機(jī)為世界上首批量產(chǎn)的超音速飛機(jī)，身長10米，重達(dá)7.5噸。由于長期靜置停放，該飛機(jī)左翼出現(xiàn)了腐蝕情況。
三維掃描目的：對飛機(jī)左翼進(jìn)行三維掃描，可為后續(xù)的修復(fù)工作提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

1.如何選擇適合環(huán)境的設(shè)備? 2.掃描前需做的準(zhǔn)備有哪些? 3.如何去貼標(biāo)記點? 4.什么是*佳掃描距離? 5.為什么要設(shè)置分辨率? 6.后期數(shù)據(jù)如何處理? 7.何時需用到攝影測量?

1. 如何選擇適合環(huán)境的設(shè)備?

環(huán)境光會影響三維掃描的精度和掃描效率。在戶外掃描時，傳統(tǒng)掃描儀由于光源等技術(shù)受限，受環(huán)境光的干擾較大，其掃描結(jié)果會大打折扣。而藍(lán)光波長較短，抗干擾性強(qiáng)，戶外掃描可以選擇藍(lán)光三維掃描儀。

此次掃描中選用的KSCAN-Magic三維掃描儀，是一款紅外+藍(lán)色激光計量級復(fù)合式三維掃描儀。 精度*高可達(dá)0.020 mm，標(biāo)配五種工作模式：大面幅掃描、高速掃描、精細(xì)掃描、深孔掃描，內(nèi)置全局?jǐn)z影測量系統(tǒng)，可適應(yīng)不同的掃描需求，捕捉復(fù)雜表面的數(shù)據(jù)。 此外，依托強(qiáng)大的掃描算法，KSCAN-Magic能快速捕捉大面幅數(shù)據(jù)，使戶外掃描任務(wù)更為效率高便捷。

2.掃描前需做的準(zhǔn)備有哪些?

為了確保掃描儀的掃描結(jié)果準(zhǔn)確可靠，在設(shè)備經(jīng)歷長途運(yùn)輸后，需要用標(biāo)定板對掃描儀進(jìn)行快速標(biāo)定。
為了達(dá)到較好的掃描效果，還需要根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境和被測物特性，提前調(diào)整掃描儀的參數(shù)設(shè)置。

3.如何去貼標(biāo)記點?

標(biāo)記點也稱為參考點，三維掃描儀通過標(biāo)記點來捕捉物體表面的坐標(biāo)信息。
因此，在掃描前，需要在物體表面放置標(biāo)記點。
為了減少識別誤差，建議隨機(jī)放置標(biāo)記點，標(biāo)記點的分布不需要太規(guī)整。
可根據(jù)設(shè)備*大掃描面幅來預(yù)估標(biāo)記點粘貼距離，理論粘貼距離為3-20cm，可根據(jù)實際情況微調(diào)。
KSCAN-Magic的*大掃描面幅達(dá)1440 x 860mm，采用藍(lán)光快速模式標(biāo)記點間距在250mm-350mm.
在飛機(jī)掃描修復(fù)案例中，主要以 250mm-350mm 左右的間隔放置標(biāo)記點。
在不易識別的區(qū)域（如機(jī)翼邊緣），可增加標(biāo)記點來保證拼接數(shù)據(jù)的完整性，拼接過渡處的標(biāo)記點應(yīng)該不少于4個。

4.什么是*佳掃描距離?

掃描儀與物體之間存在佳的掃描距離，若掃描時，操作不當(dāng)可能會導(dǎo)致點云丟失、掃描結(jié)果不佳等情況。
為了清晰地獲取高質(zhì)量的掃描數(shù)據(jù)，需讓掃描儀處于合適的工作距離內(nèi)。
掃描特定區(qū)域時，應(yīng)從多個角度進(jìn)行掃描，減少隨機(jī)誤差。

5.為什么要設(shè)置分辨率?

在給定的掃描距離下，點與點之間的距離即為分辨率。分辨率越高，掃描點云就越密集。如果對三維模型的細(xì)節(jié)要求高，則需要設(shè)置高分辨率。
本案例的分辨率為1.5 mm, 在不丟失細(xì)節(jié)的情況下，盡可能提高了掃描效率。
此外，建議在掃描中調(diào)整掃描位置和角度，從而對物體進(jìn)行全方位的掃描。

6.后期數(shù)據(jù)如何處理?

掃描結(jié)束后，需對掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，刪除一些無用的多余數(shù)據(jù)。
KSCAN-Magic配備了掃描軟件ScanViewer，在軟件中，簡單幾步，即可編輯掃描數(shù)據(jù)，刪除多余數(shù)據(jù)。
掃描數(shù)據(jù)可以網(wǎng)格化成三維模型，并以STL, PLY網(wǎng)格格式導(dǎo)出，或以ASC、IGS 和TXT點云格式導(dǎo)出。

7.何時需用到攝影測量?

當(dāng)掃描大型物體時，由于拼接次數(shù)過多，累計誤差會越來越大。
此時，若使用攝影測量系統(tǒng)，可通過大面幅多角度定位技術(shù)，減少累計誤差，提高掃描精度。
攝影測量利用不同角度拍攝的照片來獲取物體三維坐標(biāo)。
當(dāng)被掃物體的尺寸超過1米時，通過攝影測量，可提高標(biāo)記點在空間的位置精度，提高后期掃描的數(shù)據(jù)精度。
KSCAN-Magic內(nèi)置攝影測量系統(tǒng)，在掃描大型物體時有出彩的表現(xiàn)。