Artec Micro数分钟完成松鼠头骨的3D彩色亚毫米级捕获

02/02/2020

作者 Matthew McMillion

GoMeasure3D的Artec大使Paul Motley在弗吉尼亚州安姆斯特家中附近的森林散步,发现地上有个灰松鼠头骨。他拿起2.165英寸(55毫米)的头骨,仔细观察这个大自然铸就的复杂结构,忽然发现可以用它来测试小型物体专用的桌面式3D扫描仪Artec Micro,它尤其适合扫描带有高难度几何的物体。松鼠头骨显然符合这些特征。头骨上有大面积弧线、薄边、发丝般细的密合处,十分精美。

Artec Micro完成的灰松鼠头骨3D模型。扫描总时长:8分钟30秒。处理时长:12分钟。

用Paul Motley的话来说,“我打算扫描这个头骨,是因为我愈发感受到,这个头骨上的几何和如今工业应用领域的许多物体非常相似。”他继续补充道,“例如,在铸造行业,我们不仅要扫描铸件本身,比如在逆向制作已停产的铸件铸模的情况下,同时,我们还要为模具及最终成品进行质量检查。因此,许多物体往往都带有薄边、位置尺寸分毫不差的圆孔和角度,以及一些自然形成或不规则的形状和曲面。从计量角度来讲,如果3D扫描数据有哪怕分毫的偏差,那么,把数据丢弃从头开始,才是更好的选择。”

Motley特别强调了汽车部件制造商的例子,他们往往有一整个货架的停产零部件,需要进行逆向制作。“过去,我们会使用几台扫描仪来捕获这类部件,包括HDI系列扫描仪,我们通常把扫描物体放在旋转台上,从四个或多个角度进行扫描。这种做法几乎可以覆盖到95%以上。但要获得这样的效果,我们需要至少30分钟时间,为每个部件摆放好设备,扫描完成后,还得再花时间进行后期处理。”

他继续说道,“有了Micro,工艺流大幅缩减,不仅简化了捕获复杂物体的步骤,也节省了时间。这点太优秀了,特别是当你有一堆物体急需扫描的时候。更优秀的是,只要几分钟,你就能教会一名用户操作Micro,而且教一遍,就能立刻扫描出专业效果。对我而言,这是个最佳卖点,最少投入,就能捕获大量彩色3D细节,好比微波炉做饭一样简单。”

运作中的Artec Micro,松鼠头骨扫描中

Artec Micro采用与双轴旋转系统同步的蓝色LED投射灯,能在几分钟内为小型物体制作出精美数字模型。这款专业扫描仪分辨率高,点精度高达10微米(0.4密尔)。

Micro是小型物体逆向工程、质量控制、检查、牙医等领域的首选工具,为新手和资深扫描技师打开了新世界的大门,将自动化计量级扫描效果直接搬到您的桌前。

“虽然我们测试使用的是头骨,但无论扫描哪个小型物体,效果都一样,无论是飞行器部件、铸模铸件、珠宝、文物、微型齿轮还是零部件。Micro的分辨率能确保帮你找到原件中的瑕疵和不规则处。从计量角度而言,Micro的测量准确度甚至能符合最严格的参数要求,”Motley说道。

放置在Artec Micro扫描台上的头骨,Micro在其后方

把头骨放到扫描台以后,单击鼠标,Micro的彩色双摄像头和蓝色LED等就会立刻启动。摄像头捕获速度高达100万点/秒,每个位置都能迅速完成。为确保不遗漏头骨任何部位,我们从两个位置进行了扫描,每次扫描时间为4分钟15秒。

3D工艺流软件Artec Studio中进行后期处理,其步骤包括:数秒时间旋转并对齐两份扫描。随后使用了默认Macro设置:全局配准、异常值移除、尖锐融合、小型物体滤镜,以及几处空洞填补。整个后期处理耗时12分钟。

Artec Studio中的松鼠头骨模型成品

“Micro呈现的最终效果比我预期的好得多。模型细腻准确,而且无需大量投入,这种效果是我们过去从未见过的。多数扫描仪都要多次尝试,花不少时间才能为每个部分完成满意的效果。但是Micro的双轴运动系统大不一样,整体准确度非常高,”Motley说道。

目前,头骨及其模型主要用于展示,但Motley正在考虑扫描整个松鼠骨架,“Micro的形态测定性能非常优秀,我们期待能朝着这个方向承接更多项目,无论是需要自然历史博物馆电子存档的古生物学,还是其他领域。”

灰松鼠(Sciurus carolinensis)头骨

至于桌面式计量级Micro扫描仪的未来潜力,Motley有很多想法,“Micro非常适合用于今天计量/质量保证领域的工艺流。这一扫描体系可以不断调整,不用耗费多少精力,就能完成不同部位的精确扫描。如需追求高分辨率并确保缩放后位置准确,无论是要用于一次性检查,还是需要每天、每小时对同一部位进行反复扫描,Micro都是一个尚佳的选择。”

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