За считаные минуты Artec Micro оцифровывает череп белки в цвете с субмиллиметровой точностью

02/02/2020

Автор: Мэтью Макмиллион

Гуляя по лесу неподалёку от своего дома в Амхёрсте, шт.Вирджиния, США, Пол Мотли из компании GoMeasure3D (партнер Artec), заметил лежащий на земле череп белки в длину немногим более пяти сантиметров. Подняв находку, он стал рассматривать её замысловатые очертания и понял, что это отличный экземпляр для испытания возможностей Artec Micro, настольного 3D-сканера для мелких объектов, в особенности, сложной формы. Беличий череп полностью подходит под это описание. Все эти кривые линии, тонкие пластины и изгибы делают его одновременно и красивым, и непростым для сканирования.

3D-модель черепа восточной серой белки, сканированного с помощью Artec Micro. Время сканирования: 8 мин. 30 с.; время постобработки: 12 мин.

 

“Я решил сканировать этот череп, потому, что, чем больше я об этом думал, тем больше понимал, что его очертания по сложности схожи со многими объектами, оцифровка которых необходима в производственной сфере, – рассказывает Пол Мотли. – Например, в литейном деле, где нужно сканировать не только отливки, как например, для реверс-инжиниринга снятых с производства деталей, но и формы для отливки, и готовые изделия в рамках контроля качества. Многие из таких объектов имеют тонкие края, отверстия и углы, или органические и несимметричные формы и поверхности. А с метрологической точки зрения, если ваш 3D-снимок хоть немного отличается от ожиданий, вы скорее удалите его и начнете всё заново”.

Мотли вспомнил случай производителей автозапчастей, у которых полки ломились от мелких снятых с производства деталей, реверс-инжиниринг которых им необходимо было произвести. “Когда мы оцифровывали подобные объекты, мы брали несколько сканеров, включая 3D-сканеры серии HDI, которые считывали объект, помещенный на вращающуюся подставку, в четырех и более положениях. Таким образом удавалось получить 95% изображения и иногда более. Но для достижения такого результата нам требовалось минимум 30 минут на подготовку каждого объекта. И это ещё без учета времени, которое уходило на постобработку”.

“С Micro, – продолжает Мотли, – можно резко сократить время работы и число этапов, необходимых для считывания сложного объекта, поэтому весь процесс будет осуществляться гораздо быстрее. Это потрясающе, особенно, когда нужно сканировать много объектов, а сроки поджимают. Да, и при этом, я могу попросить выполнить эту работу кого угодно, так как на освоение Micro требуется всего несколько минут, а профессиональный результат достигается уже с первого раза. Для меня решающее значение имеет то, что он считывает поразительное обилие деталей в цвете без какого-либо труда – не сложнее, чем разогреть еду в микроволновке”.

Artec Micro в действии: сканирование черепа белки

Используя технологию голубой диодной подсветки, синхронизированной с системой двухосевого вращения, Artec Micro за считанные минуты создает исключительные цифровые копии мелких объектов. Этот профессиональный сканер обеспечивает высокое разрешение и изумительные цвета 3D-снимков с точностью до 10 мкм.

Это выбор номер один для реверс-инжиниринга мелких объектов, контроля качества, стоматологии и других сфер. Micro открывает новые горизонты как для новичков, так и для опытных пользователей 3D-сканеров, предлагая автоматический способ получения результатов метрологического уровня точности прямо на рабочем столе.

“Несмотря на то, что для проведения испытаний был выбран череп белки, мы могли бы использовать для этих целей практически любой мелкий объект и получить такой же превосходный результат – детали для авиакосмической отрасли, формы для штамповки и литья, ювелирные украшения, археологические объекты, мелкие шестерни и множество других запчастей. Благодаря степени разрешения сканера Micro, вы гарантированно увидите все дефекты и изъяны исходного объекта. Micro предоставляет точные измерения, соответствующие даже самым жёстким требованиям”, – поясняет Мотли.

Череп, закрепленный на платформе сканера Artec Micro, который виден на заднем плане

После того, как череп закрепили на платформе для сканирования, один щелчок мыши привёл в действие два передовых цветных объектива и диодную подсветку Micro. Скорость считывания данных Micro – 1 млн точек в секунду, поэтому объективы не задерживаются надолго в одной позиции. Череп был оцифрован в двух положениях для гарантии копирования всей его поверхности; на каждое положение ушло всего по 4 минуты 15 секунд.

Постобработка снимков в 3D-программе Artec Studio состояла из следующих этапов: несколько секунд на то, чтобы выровнять оба скана, далее с помощью настройки по умолчанию (Macro) были применены глобальная регистрация, удаление лишних изображений, инструмент Sharp Fusion, фильтр для мелких объектов и несколько инструментов для заполнения лишних отверстий. Полное время постобработки составило 12 минут.

Итоговая модель беличьего черепа в Artec Studio

“Micro превзошел все мои ожидания. Такая детализация и точность без какой-либо дополнительной подготовки – к такому мы не привыкли! Большинство сканеров требуют несколько попыток и применения различных настроек для каждого участка поверхности. Но с двухосевым вращением Micro всё совершенно по-другому, не говоря уже о степени точности всей системы”, - делится впечатлениями Мотли.

Теперь беличий череп и его цифровая копия используются в целях демонстрации. Результат натолкнул Мотли на мысль о том, чтобы сканировать весь скелет: “Морфометрические возможности Micro поражают воображение. Мы с нетерпением ждём следующих проектов с его использованием, например, в области палеонтологии – оцифровка архивов музея естественной истории или какая-либо другая схожая задача”.

Череп восточной серой белки (Sciurus carolinensis)

Мотли может рассказать многое об огромном потенциале настольного метрологического 3D-сканера Micro: “Micro – идеальный современный инструмент для метрологии и контроля качества. Диапазон применений этой системы гораздо шире того, который мы успели испытать. Вы можете получать точные 3D-снимки отдельных участков деталей без каких-либо трудозатрат. Высокое разрешение и точность позиционирования при сканировании мелких деталей делают Micro практичным решением как для разовых инспекций, так и для регулярного контроля качества на ежедневной или даже ежечасной основе”.

Связаться с нами