會員登錄
近日，德國弗勞恩霍夫應用光學與(yu) 精密機械研究所（IOF）成功開發出一種利用激光和熱輻射進行3D掃描的新方法，可精確測量透明物體(ti) 的外形。
3D掃描能夠將物體(ti) 的立體(ti) 信息轉換為(wei) 計算機直接處理的數字信號，為(wei) 實物數字化提供方便快捷的手段。目前為(wei) 止，大多數非接觸式3D掃描儀(yi) 都是把激光（點、線或者陣列式）投射到物體(ti) 表麵，隨後根據物體(ti) 的反射光來判斷位置信息。但是，光學3D傳(chuan) 感器通常無法準確探測透明物體(ti) 。因此，在測量透明物體(ti) 時，不得不先將物體(ti) 臨(lin) 時塗上漆，掃描後再費時費力地將其清除。具有反射或黑色表麵的物體(ti) 也有同樣的問題。
而IOF研究人員開發的新方法，不需要對透明物體(ti) 進行預處理，即可精確檢測其外形。該係統的核心是一個(ge) 高能二氧化碳激光器，將高功率密度的激光束照射物體(ti) ，激光能量會(hui) 被測量對象吸收，並輻射出其中一部分。兩(liang) 個(ge) 熱像儀(yi) 從(cong) 不同角度分析這種熱信號，利用研究所自己開發的軟件，從(cong) 兩(liang) 個(ge) 視角的信息來計算空間圖像點，將它們(men) 組合在一起，最後形成測量對象的3D數據。
整個(ge) 過程實際上是熱成像和三角測量的結合。IOF研究人員馬丁·蘭(lan) 德曼強調：“隨著從(cong) 全表麵熱模式到窄熱帶的變化，我們(men) 進一步發展了該技術，能夠滿足工業(ye) 用3D傳(chuan) 感器的要求。”通過相應的光學器件，研究人員成功將激光的功率聚焦在非常小的表麵上，為(wei) 熱像儀(yi) 提供了更快的必要對比度。在160毫米像場寬度時，生成的3D坐標精度能達到10微米以下。
目前，研究人員正致力於(yu) 將該技術推向市場，並針對不同的應用場景進行優(you) 化。由於(yu) 測量過程中的熱能非常低，加熱和未加熱表麵之間的溫差通常小於(yu) 3℃，所以該方法也適用於(yu) 敏感材料。結合測量場的大小以及分辨率和速度，這個(ge) 被稱為(wei) “熱紅外3D傳(chuan) 感器”（MWIR-3D）的係統適用於(yu) 生產(chan) 過程中的質量控製或自動化應用。研究人員認為(wei) ，如果將分辨率降低到50微米以下，係統可以在1秒鍾內(nei) 生成3D數據集，有望在機器人技術中得到應用。
關(guan) 注【深圳科普】微信公眾(zhong) 號，在對話框：
回複【最新活動】，了解近期科普活動
回複【科普行】，了解最新深圳科普行活動
回複【研學營】，了解最新科普研學營
回複【科普課堂】，了解最新科普課堂
回複【科普書(shu) 籍】，了解最新科普書(shu) 籍
回複【團體(ti) 定製】，了解最新團體(ti) 定製活動
回複【科普基地】，了解深圳科普基地詳情
回複【觀鳥星空体育官网入口网站】，學習(xi) 觀鳥相關(guan) 科普星空体育官网入口网站
回複【博物學院】，了解更多博物學院活動詳情
深圳市龍華區玉翠社區高坳新村小廣場
