Как обеспечивается точность 3D-сканеров?

Зачем нужна калибровка?

Калибровка — это процесс настройки и проверки точности работы сканера для того, чтобы он собирал данные об объектах с минимальными погрешностями.

• Калибровка помогает сканеру правильно определять размеры объектов. Это особенно важно, если данные используются для точного воспроизведения деталей или для последующей 3D-печати.

• В процессе работы сканер может сталкиваться с оптическими искажениями. Калибровка устраняет эти отклонения.

• Если в процессе работы используется несколько 3D-сканеров, калибровка позволяет им работать в одном стандарте, обеспечивая сопоставимость данных.

Порядок калибровки

В зависимости от типа 3D-сканера — лазерный, оптический, со структурированным светом и т.д. — процесс калибровки может отличаться, но основные этапы похожи. Калибровка начинается с задания идеальных настроек.

Расскажем об опыте ведущего производителя Shining 3D.

Компания разработала оборудование и методики калибровки точности для различных моделей своих высокоточных 3D-сканеров. Возьмем для примера процесс калибровки ручных лазерных сканеров.

Точность ручного лазерного 3D-сканера калибруется с применением куба, разработанного и произведенного компанией Shining 3D. На кубе размещены 7 артефактов, предварительно прошедших строгую калибровку в сторонней организации. Они предназначены для автоматического сканирования роботом.

Кроме того, лаборатория размерного контроля Shining 3D оснащена координатно-измерительной машиной (КИМ), которая также может проводить калибровку с применением артефактов и используется для внутреннего контроля.

КИМ, в свою очередь тоже нуждается в настройке точности. Для ее калибровки используют лазерный интерферометр. Принцип его действия - высокоточные измерения погрешностей смещения и местоположения.

Созданная Shining 3D лаборатория размерного контроля калибрует 3D-сканеры в соответствии с установленными метрологическими требованиями, в неизменных условиях и с использованием стандартов, точность которых можно проследить.

Каждый клиент компании может быть уверен, что получил сканер, прошедший проверку соответствия самым высоким требованиям точности.

Какие популярные технологии калибровки существуют?

Физическая (геометрическая) калибровка

Используется калибровочная пластина с известными размерами и геометрией -- шахматная доска, сетка точек или мишень. Сканер обрабатывает изображение этой пластины и корректирует параметры для устранения искажений.

Калибровка цвета

Применяется для сканеров, которые создают передающие цвет 3D-модели. С целью настройки оптики используют цветовые таблицы, которые сканируются для корректировки цветопередачи.

Калибровка расстояний

Сканер настраивается на точное определение расстояний до объектов. Это особенно важно для лазерных и структурированных световых устройств. Проводится тестирование сканера на объекте известного размера.