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高精度三維掃描儀參數深度解析:分辨率篇
2025.10.28
技術講堂

“資深工程師的干貨分享:教您如何選對/用好三維掃描儀”
第
12
期
-THE TWELFTH-
深度解析三維掃描儀的掃描分辨率
從上一期技術講堂開始,我們著重為用戶介紹三維掃描儀的一些重要參數,致力于幫助用戶了解如何精準匹配滿足使用需求的三維掃描解決方案及其日常使用、維護技巧。
上期技術講堂,深入介紹了三維掃描儀“精度”這項核心參數,本期,我們將焦點轉向另一關鍵技術指標——分辨率,也常被稱為點距,它直接影響了三維數據還原實物形狀的準確度,特別是一些細節幾何特征。
Part 01
高精度三維掃描儀的分辨率是什么?
在高精度三維掃描儀中,我們經常會提到分辨率或者點距這個概念,那么它到底是什么?這里我們所說的分辨率和一些我們平常所理解的顯示器分辨率、圖像分辨率不同,這里指的是空間分辨率,但是除了空間分辨率,像一些彩色3D掃描儀,也會涉及到圖像分辨率。今天我們主要介紹空間分辨率。
空間分辨率,一般是描述掃描儀獲取的三維數據中相鄰兩點間距離的參數,這個直接決定了三維數據的細節還原程度。分辨率高時,點距小,細節還原就越細膩。反之,分辨率低,點距相對較大,細節還原度較差。

那么為什么分辨率越高,點距越小,細節還原越好呢?這是因為三維掃描數據是由點云封裝而成,點距越小,能夠表達的幾何特征細節還原度就越好,我們這里給大家舉一個例子,我們看屏幕上的圖,圖1和圖2都要還原一個圓形,圖1相對于圖2使用了更小的點距,可以顯而易見的看到,圖1的還原性就更好。

Part 02
高精度三維掃描的分辨率受什么影響?
三維掃描儀的分辨率由多項因素影響,主要因素是相機像素、像元大小、幅面等。不過固定式藍光三維掃描儀和手持式激光三維掃描儀的點云生成原理不同,會稍有差異。
固定式藍光三維掃描儀,通過掃描單幀圖像就可以輸出點云,其分辨率可以通過相機像素和幅面數值計算得到,例如OptimScan 5M Plus計量級高精度藍光三維掃描儀,其相機像素為500萬,則具有2560*1920個像素點,在使用200范圍的幅面時,其幅面為200mm*150mm,其橫向上的點距=200÷2560=0.078≈0.08mm,同樣,縱向的點距也是相同的計算方法。
那么,在這個系列的三維掃描儀中,像素越高,幅面越小,則點距越小。OptimScan 9M計量級高精度藍光三維掃描儀,擁有890萬像素的高性能工業相機,能夠非常準確地捕捉細小的幾何特征。
1) 光貓后殼

光貓的多孔洞和深槽結構對掃描設備的細節捕捉能力提出了嚴苛的要求,即使0.7508mm的細窄結構,OptimScan 9M也可以從容地迎接這一挑戰。
2) 筆記本后殼

OptimScan 9M輕松獲取筆記本后殼的完整三維數據,準確還原其切角、螺紋孔、卡扣等復雜幾何結構,精細處僅0.3749mm。
3) 30mm的中國大鍬

OptimScan 9M連大鍬“足尖”的數據也可以精準捕獲,細處直徑僅0.0227mm。
那么,手持式激光三維掃描儀的三維數據為多幀數據拼接融合生成,其點距除了受相機像素、像元大小、幅面的影響外,另外一個重要因素則是算法,這也是十分考驗廠商的一個研發積累,先臨三維在算法上不斷優化,實現了對于小點距的數據處理邏輯優化,兼顧細節以及數據精度。在進行一些工件的局部精掃時,可以達到很好的細節效果。
Part 03
高精度三維掃描的精度和分辨率的關系?
在一些情況下,有些用戶會將精度和分辨率搞混,那么精度和分辨率之間是什么關系?首先,精度和分辨率是單獨的兩個概念。
精度是表示觀測值與真值的接近程度,代表測量尺寸的準確性。而分辨率則是表示還原幾何特征的精細程度。兩者所代表的內容不同,但是其也一定的聯系。
當我們在測量一些精密零件時,細節的還原程度越好,則精度越高,例如測量一些葉片R角這種尺寸非常小的幾何特征時,只有形狀還原準確,才能測量準確。
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至此,我們對分辨率的講解暫告一段落,其在高精度三維掃描中不可或缺。
未來,我們還將帶來更多三維掃描領域的專業知識,敬請期待。技術之旅,未完待續,我們下期再會。