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3D-Laserscanner auf Stativ

EIN 3D-Scanner ist ein Gerät, das ein Bild einer dreidimensionalen Umgebung wie a . erstellt Fotoapparat mit Blitz, mit dem zusätzlichen Bonus, dass auch die Entfernung zum Gerät von jedem erfassten Punkt im Raum aufgezeichnet wird. Das Ergebnis ist ein dreidimensionales Punktwolke, die als Grundlage für die dreidimensionale Rekonstruktion verwendet werden kann, beispielsweise in a CAD-Paket. Die Punktwolke kann auch (mit Verlust der Entfernungsinformation) in ein Panorama umgewandelt werden oder Glühbirne Foto.

Technik

Die Basis eines 3D-Scanners ist a Laser-Entfernungsmesser. Der Laser erzeugt einen schmalen Lichtstrahl in eine bestimmte Richtung; Die Zeitdifferenz zwischen dem Einschalten des Lichtstrahls und dem Empfang des reflektierten Lichts ist ein Maß für die Entfernung, gemäß der Beziehung:

${displaystyle d={frac {ct}{2}}}$

Darin ist ${displaystyle d}$ der Abstand zwischen dem Scanner und dem reflektierenden Objekt, ${Anzeigestil c}$ das Lichtgeschwindigkeit und ${displaystyle t}$ die gemessene Zeitdifferenz Die Ungenauigkeit dieser Messung liegt in der Größenordnung von Millimetern.

Mit einer anderen Technik Triangulation: Nicht die Laufzeit des Lichts, sondern der Winkel zwischen ausgestrahltem und reflektiertem Licht ist das Maß für die Entfernung. Diese Technik eignet sich eher für kleine Distanzen, aber weniger für große Distanzen.

Bei einem 3D-Scanner wird der Laser immer auf einen anderen Punkt im Raum gerichtet, wobei für jede gemessene Distanz die Raumwinkel ist aufgenommen. Zusammen mit dem Abstand zur (bekannten) Position des Scanners wird auch die Position jedes gemessenen Punktes im Raum festgelegt:

${displaystyle { egin{array}{lcl}x=dcos lambda cos eta /y=dsin lambda cos eta /z=dsin eta end{array}}}$

In diesem sind ${Anzeigestil x}$, ${Anzeigestil y}$ und ${Anzeigestil z}$ Koordinaten in einem Rechteck Koordinatensystem mit dem Scanner als Ursprung; ${ Anzeigestil Lambda }$ und ${displaystyle eta }$ sind die jeweiligen Winkel in der horizontalen Ebene und in der vertikalen Richtung (Kugelkoordinaten). Die Kugelkoordinaten können mit den gemessenen kombiniert werden Graustufen kann auch direkt in ein Schwarzweißfoto umgewandelt werden: ${ Anzeigestil Lambda }$ und ${displaystyle eta }$ werden dann Positionen in Breiten- und Höhenrichtung.

Siehe auch

• 3D-Laserscanning