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In questa guida spieghiamo come scegliere uno scanner laser 3D e proponiamo una recensione dei migliori modelli disponibili sul mercato.
I laser a scansione, anche detti laser scanner, sono in grado di emanare un impulso elettromagnetico e di misurare così la distanza che c’è tra il punto rilevato e il dispositivo, tramite la ricezione del segnale riflesso. Leggi la guida per conoscerne caratteristiche, tipologie, e come scegliere il modello di scanner laser 3D in base a criteri di qualità, prezzo e corretta informazione per il consumatore.
Caratteristiche
Il raggio laser viene trasmesso tramite specchi oscillanti e rotanti che colpiscono la superficie interessata in più punti. I laser sono in grado di misurare anche innumerevoli punti al secondo formando così delle “nuvole di punti”, ed ogni volta il dispositivo è in grado di rilevare l’intensità del segnale di ritorno potendo cosi descrivere l’oggetto che si sta scansionando. La precisione del laser a scansione è data dalla distanza e dall’angolo d’incidenza del raggio, e quindi può variare anche per la combinazione di tutti gli errori interni al sistema.
Si avrà una scansione accurata e minima nei dettagli con la scansione di più punti ravvicinati. In ogni laser a scansione sono presenti dei filtri che minimizzano i problemi eventualmente dati dalle vibrazioni provenienti dall’esterno. I laser possono essere utilizzati in vari campi, come in quello archeologico, in quello dentale, navale, forense, nel campo dell’ingegneria, dei beni culturali, nella topografia e nelle modellazioni industriali. Le classi di sicurezza dei laser sono
1 – Intrinsecamente sicuri.
2 – Non intrinsecamente sicuri ma che comunque non creano problemi elevati.
3A – Non bisogna guardare lo strumento.
3B – Guardare il fascio laser in modo continuato può provocare danni.
4 – L’ultima categoria di dispositivi è quella più potente e quindi più pericolosa.
Le principali tipologie di misurazione sono
-Il tempo di volo viene utilizzato per scansionare oggetti grandi e ad una distanza dai 2 fino ai 6000 metri.
-La misura alla differenza di fase viene utilizzata per scansionare oggetti di medie e grandi dimensioni ad una distanza che va dai 2 agli 80 metri.
-La triangolazione ottica viene utilizzata per scansioni di altissima risoluzione di piccoli oggetti ad una distanza che va dai 6 millimetri ai 25 metri.
Tipologie
A tempo di volo
Il laser a tempo di volo utilizza la luce laser per misurare la distanza che intercorre tra l’oggetto e il dispositivo, tale dispositivo si chiama, appunto, laser a tempo di volo. Questa tipologia di laser è in grado di, emettendo un impulso di luce, misurare il tempo che intercorre tra l’emissione della luce e il ritorno sul fotodiodo (rilevatore interno) del laser. È ovvio che non si può misurare la velocità della luce, ma questo dispositivo è in grado di misurare la lunghezza della corsa della luce, che è il doppio della distanza tra il dispositivo e la superficie dell’oggetto scansionato. La precisione di questi laser scanner è data dalla precisione con la quale si può misurare il tempo. Questi dispositivi scansionano più punti cambiando il punto di osservazione e spostando la direzione del raggio emesso dal laser; questa direzione può essere spostata ruotando il diodo emettitore o usando gli specchi di rotazione, usati in quanto più leggeri e possono essere in questo modo spostati facilmente. I laser scanner 3D a tempo di volo sono in grado di misurare da 10.000 a 100.000 punti ogni secondo con una precisione che varia da alcuni millimetri ad alcuni centimentri con distanze che possono arrivare anche ad alcune centinaia di metri.
A luce strutturata
Gli scanner 3D a luce strutturata utilizzano per il loro funzionamento la proiezione di campioni codificati, così la superficie dell’oggetto che provoca una deformazione viene rilevata tramite una telecamera e può essere sfruttata per calcolare le coordinate tridimensionali. Questi sistemi sono i cosidetti sistemi “a campo intero”, tramite i quali per ogni punto acquisito se ne ricavano tre (x,y,z). Se la telecamera ha un alta risoluzione potranno essere digitalizzati moltissimi punti e non più uno alla volta. Prendendo in considerazione un oggetto tridimensionale, se viene colpito da una stretta banda di luce si produrrà una fascia di illuminazione che non guardata tramite il proiettore apparirà distorta, e potrà essere utilizzata per ricostruire geometricamente la sezione luminosa. Questo procedimento è detto triangolazione, mentre un altro metodo più rapido consiste nella proiezione di schemi luminosi composti da numerose linee che permetteranno l’acquisizione di molti campioni contemporaneamente (di solito vengono utilizzate linee parallele).
Scansione ed elaborazione
Messa in bolla dello strumento: ci sono due tipi di utilizzi del laser, il trepiede (che non deve essere messo in “bolla”) si utilizza con i laser a scansione terrestre; mentre per quelli di laboratorio viene utilizzato un piano ottico sensibile alle oscillazioni.
Acquisizione dei dati: l’oggetto da scansionare potrebbe non essere scansionato al meglio, quindi servono ulteriori scansioni in quanto nel momento in cui viene prodotta la nuvola di punti. quest’ultima potrebbe essere limitata dalla finestra di scansione che lascia in ombra una parte dell’oggetto in questione. Ogni scansione ha un proprio sistema a cui fa riferimento, che solitamente coincide con il centro dello strumento.
Pulitura della nuvola di punti: nella nuvola di punti presa in considerazione potrebbe esserci un rumore, che va pulito tramite un filtraggio. Questo rumore è dato dalla divergenza del raggio laser e dalla deviazione dello strumento.
Registrazione delle scansioni: secondo un sistema di riferimento si uniscono i vari punti scansionati creando così una nuvola di punti.
Triangolazione e costruzione del telaio di punti.
Chiusura del telaio di punti e correzione delle facce anormali.
Decimazione: tramite la decimazione si può ridurre il modello per poterlo poi utilizzare in un database.
Applicazione delle texture in un modello tridimensionale.
Rendering.
Scanner Laser 3D più Venduti
Per concludere proponiamo una lista degli scanner laser 3d più venduti online in questo periodo con il relativo prezzo.
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