影響3D掃描效率的四個因素

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影響3D掃描效率的因素

什麼是3D掃描效率？

在選擇3D掃描器時，3D掃描效率是一個重要的考慮因素。它將決定您能夠以多快的速度進行不同物體的3D掃描。有幾個因素會影響3D掃描效率：

1. 點距

點距是兩個最近的3D點之間的距離。距離越小，掃描數據的細節越細緻。然而，您設定的點距離越小，完成掃描所需的時間就越長。在3D掃描中，這個概念通常與“解析度”相同。在掃描物體之前，根據您的需求選擇適當的點距（解析度）。

image source：Shining 3D

在 FreeScan 軟體中選擇點距

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2. 幀率（FPS）

幀率是圖像連續出現在顯示器上的頻率，以幀為單位衡量。因此,“每秒幀數”（FPS）規格表示相機在一秒內捕捉多少張圖片。幀率主要取決於被掃描物體的材料和軟件算法。幀率越高，掃描速度越快。高幀率需要良好的電腦配例如強大的顯卡、內存和處理器。為了充分利用3D掃描器的最大FPS，請選擇符合Shining 3D的配置建議的電腦。

60 FPS 和 24 FPS 之間的區別

3. 視野範圍（FOV）

視野範圍（FOV）是3D掃描器可以從一定距離內捕捉數據的可視區域。這就像我們的眼睛只能看到一部分場景一樣。視野範圍越大，一次可以看到的區域就越大。FOV是影響掃描效率的另一個因素。當3D掃描器具有較大的FOV時，它能夠每幀捕捉更多的數據。就像繪畫一樣，畫筆越大，每一筆就能覆蓋更多的空間。

FreeScan UE Pro 提供 600 x 550mm 的FOV

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4. 物體尺寸

有些3D掃描器適用於掃描小型物體，而其他一些則適用於掃描較大物體。對於中型和大型物體（例如汽車擋泥板或發動機），選擇FreeScan系列，以提高掃描效率的便攜特性。對於硬幣、鑰匙和汽車零件等小型物體，選擇OptimScan-5M Plus和AutoScan Inspec，以獲得更好的細節和精確度。

Shining 3D掃描器3D掃描計量效率比較

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如上表所示，我們可以看到計量級系列中每個掃描器的掃描效率。

*AutoScan Inspec是完全自動的，因此該表不顯示掃描速度。
**固定掃描器不顯示幀率，掃描速度是固定的。例如，OptimScan-5M Plus的掃描時間是拍攝單張照片的時間。

具有攝影測量功能的 FreeScan UE Pro

值得注意的是，由於FreeScan UE Pro具有其獨特的內置功能攝影測量法，因此它在掃描大型物體時尤其高效。使用攝影測量法功能可以在不使用編碼目標的情況下掃描大型物體，以確保準確性並提高整體生產力。

傳統的編碼目標需要手動貼上和除去。

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Shining 3D的團隊使用三個不同的3D掃描器對同一個物體進行了數字化掃描，以展示它們的效率。

掃描物體：砂模（20 x 15 x 8cm）

3D掃描器：FreeScan UE 11，FreeScan UE Pro，FreeScan Combo

這是帶有編碼目標的砂模：

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下面，您可以看到使用FreeScan系列掃描創建的三個3D模型之一：

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結果：掃描速度為140幀/秒的FreeScan Comb是最高效的3D掃描器。我們能夠在不到4分鐘的時間內完成3D掃描。

通過案例研究探索3D掃描效率

讓我們從Shining 3D的客戶案例研究中看一些真實情況下可以期望的3D掃描效率:

1. FreeScan UE 11：在20分鐘內掃描5米的錨

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錨定系統位於船的前部。在船舶停泊過程中，錨扮演著重要的角色。錨定系統由錨、錨鏈、錨鏈筒、止鏈器、起錨機械及輔助設備組成。

FreeScan UE 11 掃描平穩且有效率。它的FOV為510毫米×520毫米，最大掃描速度為1350,000點/秒。Shining 3D的客戶能夠在 20 分鐘內掃描這個 5 公尺長的錨定系統。

2. FreeScan UE Pro：在35分鐘內掃描一個4×5米的模具

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Shining 3D的團隊使用FreeScan UE Pro對軸的內外腔進行了全面的3D掃描。除了耗時的前設作業（如攀爬、布線）之外，掃描整個模具大約需要35分鐘。結合攝影測量法，體積精度可達到0.02mm+0.015mm/m。

3. FreeScan Trak Pro：無需標記便能捕捉整輛汽車

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由於FreeScan Trak Pro無需標記也可以進行掃描，因此可以在掃描前節省大量時間，提高工作效率，最大掃描速度可達1,370,000點/秒。這對於掃描大型物體非常方便。

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4. AutoScan Inspec：從4小時到4分鐘

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Shining 3D的一位從事CNC加工的客戶需要對葉輪進行質量檢測。然而，當檢測特殊形狀的物體時，傳統的CMM機器速度非常慢。對於直徑為10厘米的葉輪進行檢測，傳統方法需要大約4-5個小時，如圖所示。這樣的等待時間太長了。使用AutoScan Inspec，檢測工作時間縮短到4分鐘。效率大大提高！

5. OptimScan-5M Plus：批量自動檢測

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人們普遍認為固定式3D掃描器與手持式掃描器相比不夠靈活或高效，但事實並非如此。高精度結構光3D檢測掃描器具有高速、高效、高精度和良好的重復性等優點，特別適用於掃描易於移動或具有複雜結構輪廓，甚至需要進行CPK批量檢測的產品。例如，使用OptimScan-5M Plus掃描汽車零部件。借助自動轉盤的幫助，可以在不到10分鐘內獲得3D數據。此外，高精度結構光3D檢測掃描器與協作機器人或多台機器結合進行批量檢測和自動報告輸出時效率非常高。

結論

總而言之，對於中大型物體的掃描，我們推薦選擇FreeScan系列掃描器。其中，FreeScan Combo在掃描效率方面是最快的。

➔ 對於較大的物體：
在大型物體上，我們需要在最大化效率的同時減少體積誤差。為此，FreeScan UE Pro具有內置的攝影測量法功能。因此，它能夠在不犧牲速度的情況下提供高精度。FreeScan Trak Pro提供無需標記的掃描，這減少了掃描前的準備時間。

➔ 對於中小型物體的掃描：
我們推薦OptimScan-5M Plus和AutoScan Inspec。它們的優勢在於高精度和小點距。

➔ 對於小型物體：
對掃描器的掃描效率要求極高。其中，AutoScan Inspec是一款完全自動的掃描器，方便高效地掃描小型物體。OptimScan-5M Plus有三個範圍：100mm75mm，200mm150mm和400mm*300mm。相應的點距為0.04mm、0.08mm和0.16mm，為不同大小的物體提供更多選擇。