在激光手持三維掃描儀的選擇中,我們評判其好壞,主要看各項參數(shù),特別是精度,但是參數(shù)表上的精度只是一部分,另一個十分重要的內(nèi)容不會顯現(xiàn),即重復(fù)精度。那么,如何全面評判三維掃描儀的性能,該從哪幾方面進(jìn)行評估。現(xiàn)在,我們就以先臨三維FreeScan UE激光手持三維掃描儀為例,進(jìn)行一個產(chǎn)品解析示例。
01精度
于三維掃描儀而言,精度是十分重要的一項參數(shù),測量時,實際測量值(或測量平均值)與真實值之間的差異,稱之為“誤差”,“誤差”越小,精度越好。
FreeScan UE激光手持三維掃描儀采用天遠(yuǎn)三維(先臨三維子公司)自主研發(fā)的全局誤差控制算法(Global Registraion Error Control, GREC),根據(jù)VDI/VDE測試標(biāo)準(zhǔn),精度可以達(dá)到0.02mm,體積精度可以達(dá)到0.02mm+0.04mm/m,能夠滿足各種應(yīng)用場景的檢測需求。
精度檢驗
根據(jù)VDI/VDE驗證標(biāo)準(zhǔn),工程師使用FreeScan UE掃描標(biāo)準(zhǔn)球棒十次,將獲取到的十次數(shù)據(jù)導(dǎo)入到測量軟件,測得十次掃描球棒的球心距數(shù)值與球棒標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行對比,對比結(jié)果如下圖,可以看出,FreeScan UE的十次測量結(jié)果,最大偏差為0.0474,最小偏差為0.0013mm,精度水平良好。
注:球棒的標(biāo)準(zhǔn)球心距經(jīng)過認(rèn)證機構(gòu)認(rèn)證。
02重復(fù)精度
精度包括測量的準(zhǔn)確度及精密度,一般我們關(guān)注精度時,只會關(guān)注準(zhǔn)確度,而容易忽視精密度。精密度指在相同條件下,進(jìn)行多次反復(fù)測量,測得值之間的一致 (符合)程度,即我們通常說的重復(fù)精度。
猶如運動員打靶,能夠命中中心區(qū)域,且發(fā)揮穩(wěn)定,才是一個優(yōu)質(zhì)選手,掃描儀的準(zhǔn)確度可以比喻成打靶的命中區(qū)域,精密度比喻成多次打靶的成績穩(wěn)定性,接下來,我們通過下面的“打靶圖”來直觀感受下。
圖1展示的是準(zhǔn)確度低精密度高。靶子擊中位置比較集中,但是相較于靶心較遠(yuǎn)。這張圖用在三維掃描儀上,表明設(shè)備的準(zhǔn)確度不高,但是測量結(jié)果穩(wěn)定在一個范圍附近。
圖2展示的是準(zhǔn)確度高精密度高。全部擊中靶心,這張圖用在三維掃描儀上,則表明三維掃描儀測量準(zhǔn)確且精密,性能良好。
圖3展示的是準(zhǔn)確度低精密度低。所有的點很分散,且距離靶心很遠(yuǎn)。這張圖用在三維掃描儀上,則表明測量結(jié)果既不準(zhǔn)確也不精密。
圖4展示的是準(zhǔn)確度高精密度低。被擊中的位置距離靶心都很近,但是很分散。這張圖用在三維掃描儀上,則表明測量結(jié)果準(zhǔn)確但不穩(wěn)定。
重復(fù)精度檢驗
重復(fù)精度的檢驗方式,十分直觀,即多次測量同一樣件,在上文的精度驗證中,我們通過球棒的球心距測量數(shù)值與標(biāo)準(zhǔn)值對比得出,F(xiàn)reeScan UE激光手持三維掃描儀十次測量的重復(fù)精度的偏差在0.0013mm-0.0474mm內(nèi)。
工程師再次進(jìn)行兩個樣件的檢測,將兩次掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行偏差分析,通過色譜圖可得:FreeScan UE在掃描同一樣件多次測量時,測量結(jié)果穩(wěn)定可靠,并不會因為測量人員的操作和設(shè)備的狀態(tài)對測量結(jié)果有過多的影響。
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樣件40cm X 40cm X30cm |
尺寸1360mm X 930mm X 308mm |
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偏差分析色譜圖 |
偏差分析色譜圖 |
03流暢度
掃描過程是否順暢高效,對于后期三維掃描儀的使用體驗十分關(guān)鍵,這一點在現(xiàn)場掃描中可以直觀得到。
FreeScan UE激光手持三維掃描儀的最大掃描幅面可以達(dá)到510mm*520mm,配合優(yōu)質(zhì)的算法,掃描快速流暢,能夠快速獲取大型樣件的高質(zhì)量掃描數(shù)據(jù)。
流暢度檢驗
此次我們掃描表面黑亮的汽車進(jìn)行流暢度檢驗,在掃描前花費5分鐘左右對半個車身粘貼標(biāo)志點,不需要噴粉預(yù)處理,可直接掃描,F(xiàn)reeScan UE掃描耗時7分鐘左右,完成半個車身數(shù)據(jù)獲取。
04使用便捷性
隨著三維掃描技術(shù)的不斷改進(jìn),應(yīng)用場景的不斷多元化,對于設(shè)備的操作簡便要求不斷提高。
FreeScan UE激光手持三維掃描儀在設(shè)計伊始,從操作人員的使用感受出發(fā),在注重產(chǎn)品性能的同時,也充分考慮了設(shè)備的重量,產(chǎn)品輕量化的設(shè)計,其重量僅有670g,配合設(shè)備航空箱,外出作業(yè)也可輕松攜帶。
05檢測軟件對接程度
在三維掃描儀的使用過程中,和檢測軟件的匹配程度、兼容性,會影響掃描儀的使用感受,也逐漸成為評估三維掃描儀的一項內(nèi)容。
FreeScan UE激光手持三維掃描儀作為工業(yè)檢測好幫手,它的掃描軟件支持掃描數(shù)據(jù)與檢測軟件的無縫對接,掃描完成后,點擊軟件右側(cè)圖標(biāo),可直接將掃描數(shù)據(jù)導(dǎo)入可選的檢測軟件,省時高效。(注:同一個電腦中需要已經(jīng)安裝和設(shè)置完成可選檢測軟件)
對于激光手持三維掃描儀的性能評估,主要在以上幾個方面:精度是核心標(biāo)準(zhǔn),但還需關(guān)注重復(fù)精度;使用流暢度、便捷性以及與檢測軟件的對接是影響后續(xù)使用感受的重要內(nèi)容,當(dāng)然,依據(jù)不同的使用場景,對于三維掃描儀的評估會有所不同。同時,在此次設(shè)備解析中,我們再次看到了先臨三維FreeScan UE激光手持三維掃描儀的良好性能!
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