ハンディ型スキャナ
3Dデータ化の方式
ハンディ型スキャナの3Dデータ化は大きく分けると2種類の方式が存在します。
ランダムパターン投影方式
LED光源からランダムパターンを測定対象ワークへ投影し、ランダムパターンの歪みをカメラで撮影し、対象ワークの形状を算出します。
処理速度が早い為、高速度に連続でパターンを投影しながらスキャナを動かしながら照射範囲を移動させて連続撮影を行います。
ラインレーザー切断方式
1本又は複数本のラインレーザーを照射しラインの切断断面形状をカメラで認識することでワーク形状を算出します。
断面の集合体を合成する為、位置座標を合わせる為にワーク表面にマーカーシールを貼付、外部からスキャナ座標位置を捕捉する必要があります。
ハンディ型の座標認識方法
ハンディ型スキャナの3Dスキャン時における座標認識方法は3つに分類できます。
トラッキング方式
主にラインレーザー切断方式のハンディ型スキャナで使われます。
レーザートラッカー若しくは画像とラッカーシステムを用いてハンディ型スキャナの座標位置と姿勢をリアルタイムで算出しながらハンディ型スキャナにて対象ワーク表面形状を計測します。
このため、トラッカーシステムと対象ワークは互いに固定されている必要があります。
仮にどちらかが少しでも動いてしまうとスキャン座標がずれてしまい正確な３Dデータ計測ができません。
画像トラッキングシステムでは一部の機種で対象ワークとハンディ型スキャナそれぞれにマーカーポイントを取り付けることで相対座標を算出し対象ワークが動いても３Dスキャンが可能なすぐれた装置もあります。
マーカーシール方式
対象ワーク表面に不規則にマーカーシールを張り付け座標基準をワーク上に持たせ計測する方式です。
ワークが変形しない限り表裏をひっくり返して計測しても座標を認識しながら計測を続けられる為比較的正確な計測が行えます。
形状ベストフィット方式
主にランダムパターン投影方式で用いられる方法です。
スキャナを動かしながら高速度で複数ショット撮影し、各ショットの３Dスキャンデータの中からオーバーラップ部分を算出し形状をつなぎ合わせて行く撮影方法です。
比較的短時間で広い範囲の計測が行えるので人体やマーカーシールの貼り付けができない文化財等の対象物に効果を発揮します。
大きな形状や特徴の無い平面的な対象ワークを計測した場合にベストフィットによる合わせ誤差が大きくなりスキャンデータが歪んだりずれたりする事があるので３Dスキャン時に対象ワーク表面にピンポン玉やサイコロなど特徴形状を張り付ける等の工夫が必要です。