Skaner 3D to zaawansowane urządzenie technologiczne służące do przechwytywania-trójwymiarowej geometrii i tekstury powierzchni obiektu oraz przekształcania ich w model cyfrowy. Ma szerokie zastosowanie w produkcji, budownictwie, opiece zdrowotnej, ochronie dziedzictwa kulturowego i rzeczywistości wirtualnej, zapewniając liczne innowacje i rozwiązania w różnych branżach.
Najwcześniejsze metody pomiaru opierały się-na kontaktach i były reprezentowane przez współrzędnościowe maszyny pomiarowe 3D (CMM). Chociaż osiągnięto dokładność na poziomie mikrometra- (0,5 mm), ich duży rozmiar, wysoki koszt i brak możliwości pomiaru miękkich obiektów ograniczały ich zastosowanie.
Pojawiły się-bezkontaktowe metody pomiaru, podzielone głównie na dwie kategorie:
Metody pasywne nie wymagają określonego źródła światła i całkowicie opierają się na naturalnych warunkach oświetleniowych otaczających obiekt podczas skanowania. Często wykorzystują technologię lornetkową, ale mają niską dokładność i mogą skanować jedynie obiekty o cechach geometrycznych, nie spełniając wymagań wielu dziedzin.
Metody aktywne rzucają na obiekt określone światło. Laserowe skanowanie liniowe jest reprezentatywną technologią o stosunkowo dużej dokładności, ale ponieważ jednocześnie może być wyświetlana tylko jedna wiązka światła, prędkość skanowania jest niska. Ponadto laserów nie można stosować w określonych dziedzinach, ponieważ mogą one zaszkodzić żywym organizmom i cennym przedmiotom.
Nowo powstającą technologią jest skanowanie światłem strukturalnym. Światło strukturalne jest również metodą aktywną; wyświetla jednocześnie wiele promieni świetlnych poprzez projekcję lub siatki, aby uchwycić powierzchnię obiektu. Do zakończenia skanowania potrzebne są jedynie informacje z kilku powierzchni. Jego największe zalety to:
wysoka prędkość skanowania i programowalność.
Inna technologia opiera się na zasadzie fali impulsowej o niskiej-częstotliwości (fali dźwiękowej o niskiej-częstotliwości), stosowanej głównie w pomiarach poziomu. W oparciu o dwu-wymiarowy układ kształtujący wiązkę transmitujący impulsy o niskiej-częstotliwości, skaner poziomu 3D odbiera echa od materiałów w silosach, komorach lub innych pojemnikach. Cyfrowy procesor sygnałowy urządzenia próbkuje i analizuje odbierane sygnały. Szacując czas przybycia i kierunek echa, procesor tworzy trójwymiarową-mapę powierzchni materiału. Obraz ten jest przetwarzany przy użyciu zastrzeżonej metody obliczeniowej w celu wygenerowania obrazu 3D, który można wyświetlić na zdalnym ekranie. Wskaźnik poziomu może następnie dokładnie określić objętość i masę materiału, umożliwiając monitorowanie poziomu procesu i kontrolę zapasów, aby osiągnąć nowy poziom. Dokładne wykrywanie materiału za pomocą wskaźników poziomu może poprawić wydajność operacyjną i możliwości zarządzania, ograniczyć{13}wysokie koszty sytuacji awaryjnych i przyspieszyć zwrot przychodów.
