如何使用 3D 扫描仪扫描黑色、反光物体?

25-01-16

深色、黑色、反光物体的特殊表面特性使得3D扫描仪在数据捕获过程面临挑战,这其实和3D扫描仪的原理相关。

3D扫描仪主要通过光学原理捕捉物体表面的形状信息。对于黑色物体,由于其表面具有较高的吸光性,导致入射光线的反射率低,使得扫描仪难以捕捉到足够的反射光线。反光物体表面会产生强烈的镜面反射,导致扫描仪接收到的光线分布不均,从而产生过曝、失真或细节丢失等问题。

3DeVOK品牌旗下的iReal M3双激光三维扫描仪采用创新的双光源模式,包括2个红外VCSEL结构光和7条红外平行线激光。那么,它在面对特殊材质扫描任务时,性能如何呢?

iReal M3

案例一:户外环境下黑色摩托车引擎盖的3D扫描

在摩托车改装定制领域,户外环境下对黑色光滑部件进行3D扫描,阳光直射和反光问题导致扫描准确性下降。面对这一挑战,项目团队采用iReal M3 3D扫描仪,利用其红外平行激光模式下的标记点拼接方式,无需喷粉处理即可进行扫描,能够有效解决户外阳光直射和黑色材质扫描的难题,在复杂的户外光照条件下,M3扫描仪仍能精确捕捉摩托车部件的细节。

扫描摩托车黑色引擎盖– 扫描黑色、反光引擎盖

阳光下扫描– 阳光下扫描

引擎盖三维数据引擎盖三维数据– 3D扫描数据展示

案例:黑色、反光材质工件的3D扫描

在一次项目中,工程师需要对一块黑色金属部件进行逆向工程。iReal M3的红外平行激光技术能够实现无需喷粉,直接对工件进行扫描。

黑色反光材质工件

扫描黑色反光工件

在短短几分钟内便成功捕捉到了黑色金属部件表面的详细信息,其最高精细度可达0.1mm,能够确保包括微细凹槽之类的复杂几何特征的精确捕捉。这些高质量的3D数据为后续的CAD设计提供了精确的数据支持。

黑色反光材质工件三维扫描数据黑色反光材质工件三维扫描数据– 3D扫描数据展示

案例:摩托车发动机边盖的3D扫描

对于大多数黑色、反光材质,iReal M3无需喷粉即可处理。但是遇到对细节要求比较高、以及高亮(高反光)物体,建议对物件进行喷粉处理。对于以下摩托车发动机边盖,客户细节要求较高,用于逆向工程设计,需要获取边盖的完整、高精度3D模型。结合扫描软件中的“智能色谱”功能,实时清晰显示扫描数据,针对黄色、红色部分进行多角度、多次扫描以获取更完整数据。

扫描发动机边盖

智能色谱– 智能色谱功能展示

发动机边盖三维扫描数据发动机边盖三维扫描数据– 3D扫描数据展示

扫描黑色、反光特殊材质的经验分享

  1. 调整软件曝光值:扫描黑色物体时,可在扫描软件中适当提高曝光值,增强对黑色物体表面的光线捕捉能力,确保暗部细节准确记录。
  2. 调整扫描角度:扫描反光物体时,避免直接对准反光面,通过调整扫描角度减少镜面反射,提高数据准确性。
  3. 喷粉处理:在细节要求较高及高亮物体的情况下,可在扫描前均匀喷洒粉末于物体表面。喷洒时保持15-20cm的距离,匀速移动以确保涂层均匀,避免因触碰而破坏涂层。(注意,喷粉前后不要在物体表面贴点,可以借助转盘等辅具进行数据获取)。

通过以上案例和经验分享,我们可以看到,虽然黑色、反光物体给3D扫描带来了挑战,但通过选择合适的扫描设备和调整扫描参数,我们仍能获得高质量的3D数据。在实际操作过程中,灵活运用这些技巧和方法,将有助于提高扫描效率和准确性。