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如何獲取55mm黑色骨釘高精度三維數(shù)據(jù)?
2025.10.27
第
4
期
-THE FOURTH-
55mm黑色骨釘掃描技巧


根據(jù)往期講解,我們已經(jīng)明白有一些物體是殊難采集三維數(shù)據(jù)的,它們也許具有黑色或者反光表面,也許體積過(guò)小,需要掌握諸如噴粉、貼點(diǎn),和手動(dòng)拼接一類的應(yīng)用技巧才能準(zhǔn)確獲取數(shù)據(jù)。
本期講堂,我們以骨釘?shù)膾呙铻槔?,重新回顧這些技巧,也一起看看OptimScan 5M Plus工業(yè)級(jí)三維掃描儀是如何攻克這項(xiàng)難題的。


骨釘?shù)膾呙枋且豁?xiàng)有著高精度要求的工程。作為醫(yī)療中的一種金屬植入物,骨釘在放射治療中會(huì)產(chǎn)生兩項(xiàng)影響。
一是在醫(yī)學(xué)影像中產(chǎn)生金屬偽影,降低診斷準(zhǔn)確性。
二是對(duì)周邊組織的藥品吸收劑量產(chǎn)生影響。
因此利用三維掃描來(lái)建立金屬植入物的準(zhǔn)確數(shù)學(xué)模型有著非常重大的實(shí)際意義:
可以幫助我們模擬研究金屬植入物對(duì)醫(yī)學(xué)影像以及放著治療劑量學(xué)的影響,也可以對(duì)骨釘進(jìn)行逆向設(shè)計(jì),不過(guò)這一切都建立在準(zhǔn)確獲取掃描數(shù)據(jù)的前提之上。
第一步
評(píng)估掃描樣件
為了獲取準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),首先需要對(duì)掃描樣件進(jìn)行評(píng)估,判斷出樣件的特性,以此來(lái)確定預(yù)處理流程。通過(guò)觀察,可以發(fā)現(xiàn)骨釘具有以下特征:
黑色表面材質(zhì),附帶反光效果

黑色且反光的表面材質(zhì),決定我們需要在掃描之前對(duì)骨釘進(jìn)行噴粉處理。
體積小,長(zhǎng)度僅55mm

體積小的特點(diǎn)導(dǎo)致骨釘無(wú)法利用標(biāo)志點(diǎn)進(jìn)行自動(dòng)拼接,需要在背景處貼點(diǎn),利用過(guò)渡拼接的方式手動(dòng)拼接合并數(shù)據(jù)。
在做出評(píng)估,了解掃描難點(diǎn)之后,可以得知在預(yù)處理部分,需要噴粉以及借助背景貼點(diǎn),在數(shù)據(jù)處理部分,需要手動(dòng)拼接合并數(shù)據(jù)。這些技巧在往期的講堂中都有涉及,本期再次以骨釘掃描為例,對(duì)這些技巧做出回顧。
第二步
做出預(yù)處理
在預(yù)處理部分,我們需要進(jìn)行兩個(gè)步驟,一是給骨釘噴粉,二是需要在背景處貼點(diǎn)。
01.
噴粉|POWDER
首先我們骨釘做出噴粉處理,在第一期的技術(shù)講堂中,我們已經(jīng)介紹過(guò)手動(dòng)噴粉的方法主要有以下幾個(gè)注意事項(xiàng):
在噴粉前,需要搖晃瓶身讓顯像劑粉末充分溶解;同時(shí)在噴涂過(guò)程中,也要避免和工件進(jìn)行直接接觸。
在噴粉過(guò)程中,需和噴涂工件保持15-20cm左右距離,勻速來(lái)回噴涂。
02.
貼點(diǎn)|MARKER
在第三期的技術(shù)講堂中,我們介紹了有關(guān)于貼點(diǎn)的知識(shí)和技巧,如果工件尺寸較小無(wú)法貼點(diǎn),為完成拼接掃描,就需要借助背景貼點(diǎn)注意事項(xiàng)如下:
首先在轉(zhuǎn)盤或夾具上黏貼標(biāo)志點(diǎn),選擇大小合適的標(biāo)志點(diǎn)黏貼在平面或曲面上,黏貼時(shí)注意隨機(jī)均勻避免過(guò)于規(guī)則,同時(shí)保持標(biāo)志點(diǎn)完整干凈。
接著將工件固定在轉(zhuǎn)盤或夾具上,在轉(zhuǎn)動(dòng)和掃描的過(guò)程中不能出現(xiàn)相對(duì)位移,否則影響數(shù)據(jù)精度。

- 接受過(guò)預(yù)處理的骨釘正在掃描中 -
第三步
手動(dòng)拼接合并數(shù)據(jù)
03.
拼接合并數(shù)據(jù)
第二期的技術(shù)講堂設(shè)計(jì)到了數(shù)據(jù)的拼接與合并。小型工件無(wú)法貼點(diǎn),需要借助背景點(diǎn)進(jìn)行過(guò)渡拼接:
根據(jù)工件的復(fù)雜程度,進(jìn)行兩次或以上的掃描,得到幾次掃描數(shù)據(jù)。

之后在掃描數(shù)據(jù)上以對(duì)應(yīng)點(diǎn)為依據(jù)手動(dòng)拼接數(shù)據(jù),并在數(shù)據(jù)形成組之后合并成整體。

- 拼接合并完成的骨釘模型 -

在往期的講堂中我們已經(jīng)介紹了針對(duì)小型不規(guī)則物體、黑色及表面反光物體的掃描技巧,結(jié)合本期的回顧,只要對(duì)掃描樣件做出正確評(píng)估,根據(jù)樣件的實(shí)際情況展開(kāi)合適的預(yù)處理,并對(duì)掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整,加以一定的操作熟練度,你也能用OptimScan 5M Plus工業(yè)級(jí)三維掃描儀獲取高精度數(shù)據(jù)。
