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,特別是精度,但是參數表上的精度只是一部分,另一個十分重要的內容不會顯現,即重復精度。那么,如何全面評判三維掃描儀的性能,該從哪幾方面進行評估。現在,我們就以先臨三維FreeScan UE激光手持三維掃描儀為例,進行一個產品解析示例。
01精度
于三維掃描儀而言,精度是十分重要的一項參數,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三維(先臨三維子公司)自主研發的全局誤差控制算法(Global Registraion Error Control, GREC),根據VDI/VDE測試標準,精度可以達到0.02mm,體積精度可以達到0.02mm+0.04mm/m,能夠滿足各種應用場景的檢測需求。
精度檢驗
根據VDI/VDE驗證標準,工程師使用FreeScan UE掃描標準球棒十次,將獲取到的十次數據導入到測量軟件,測得十次掃描球棒的球心距數值與球棒標準值進行對比,對比結果如下圖,可以看出,FreeScan UE的十次測量結果,最大偏差為0.0474,最小偏差為0.0013mm,精度水平良好。
注:球棒的標準球心距經過認證機構認證。
02重復精度
精度包括測量的準確度及精密度,一般我們關注精度時,只會關注準確度,而容易忽視精密度。精密度指在相同條件下,進行多次反復測量,測得值之間的一致 (符合)程度,即我們通常說的重復精度。
猶如運動員打靶,能夠命中中心區域,且發揮穩定,才是一個優質選手,掃描儀的準確度可以比喻成打靶的命中區域,精密度比喻成多次打靶的成績穩定性,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。這張圖用在三維掃描儀上,表明設備的準確度不高,但是測量結果穩定在一個范圍附近。
圖2展示的是準確度高精密度高。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確且精密,性能良好。
圖3展示的是準確度低精密度低。所有的點很分散,且距離靶心很遠。這張圖用在三維掃描儀上,則表明測量結果既不準確也不精密。
圖4展示的是準確度高精密度低。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,則表明測量結果準確但不穩定。
重復精度檢驗
重復精度的檢驗方式,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值與標準值對比得出,FreeScan UE激光手持三維掃描儀十次測量的重復精度的偏差在0.0013mm-0.0474mm內。
工程師再次進行兩個樣件的檢測,將兩次掃描數據進行偏差分析,通過色譜圖可得:FreeScan UE在掃描同一樣件多次測量時,測量結果穩定可靠,并不會因為測量人員的操作和設備的狀態對測量結果有過多的影響。
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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鍵,這一點在現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到510mm*520mm,配合優質的算法,掃描快速流暢,能夠快速獲取大型樣件的高質量掃描數據。
流暢度檢驗
此次我們掃描表面黑亮的汽車進行流暢度檢驗,在掃描前花費5分鐘左右對半個車身粘貼標志點,不需要噴粉預處理,可直接掃描,FreeScan UE掃描耗時7分鐘左右,完成半個車身數據獲取。
04使用便捷性
隨著三維掃描技術的不斷改進,應用場景的不斷多元化,對于設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計伊始,從操作人員的使用感受出發,在注重產品性能的同時,也充分考慮了設備的重量,產品輕量化的設計,其重量僅有670g,配合設備航空箱,外出作業也可輕松攜帶。
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容。
FreeScan UE激光手持三維掃描儀作為工業檢測好幫手,它的掃描軟件支持掃描數據與檢測軟件的無縫對接,掃描完成后,點擊軟件右側圖標,可直接將掃描數據導入可選的檢測軟件,省時高效。(注:同一個電腦中需要已經安裝和設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:精度是核心標準,但還需關注重復精度;使用流暢度、便捷性以及與檢測軟件的對接是影響后續使用感受的重要內容,當然,依據不同的使用場景,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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