Artec Micro數(shù)分鐘完成松鼠頭骨的3D彩色亞毫米級(jí)捕獲

概要：專注提供計(jì)量級(jí)解決方案的一位Artec大使使用Artec Micro掃描松鼠頭骨，測(cè)試自動(dòng)桌面式掃描儀性能。

目標(biāo)：依靠簡(jiǎn)單裝備，幾分鐘內(nèi)輕松捕獲松鼠頭骨上復(fù)雜的微型表面，完成亞毫米級(jí)彩色3D模型。

使用工具：Artec Micro

GoMeasure3D的Artec大使Paul Motley在弗吉尼亞州安姆斯特家中附近的森林散步，發(fā)現(xiàn)地上有個(gè)灰松鼠頭骨。他拿起2.165英寸（55毫米）的頭骨，仔細(xì)觀察這個(gè)大自然鑄就的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，忽然發(fā)現(xiàn)可以用它來(lái)測(cè)試小型物體專用的桌面式3D掃描儀Artec Micro，它尤其適合掃描帶有高難度幾何的物體。松鼠頭骨顯然符合這些特征。頭骨上有大面積弧線、薄邊、發(fā)絲般細(xì)的密合處，十分精美。

Artec Micro完成的灰松鼠頭骨3D模型。掃描總時(shí)長(zhǎng)：8分鐘30秒。處理時(shí)長(zhǎng)：12分鐘。

Eastern gray squirrel skull by Artec 3D on Sketchfab

用Paul Motley的話來(lái)說(shuō)，“我打算掃描這個(gè)頭骨，是因?yàn)槲矣l(fā)感受到，這個(gè)頭骨上的幾何和如今工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的許多物體非常相似。”他繼續(xù)補(bǔ)充道，“例如，在鑄造行業(yè)，我們不僅要掃描鑄件本身，比如在逆向制作已停產(chǎn)的鑄件鑄模的情況下，同時(shí)，我們還要為模具及*終成品進(jìn)行質(zhì)量檢查。因此，許多物體往往都帶有薄邊、位置尺寸分毫不差的圓孔和角度，以及一些自然形成或不規(guī)則的形狀和曲面。從計(jì)量角度來(lái)講，如果3D掃描數(shù)據(jù)有哪怕分毫的偏差，那么，把數(shù)據(jù)丟棄從頭開始，才是更好的選擇。”

Motley特別強(qiáng)調(diào)了汽車部件制造商的例子，他們往往有一整個(gè)貨架的停產(chǎn)零部件，需要進(jìn)行逆向制作。“過(guò)去，我們會(huì)使用幾臺(tái)掃描儀來(lái)捕獲這類部件，包括HDI系列掃描儀，我們通常把掃描物體放在旋轉(zhuǎn)臺(tái)上，從四個(gè)或多個(gè)角度進(jìn)行掃描。這種做法幾乎可以覆蓋到95%以上。但要獲得這樣的效果，我們需要至少30分鐘時(shí)間，為每個(gè)部件擺放好設(shè)備，掃描完成后，還得再花時(shí)間進(jìn)行后期處理。”

他繼續(xù)說(shuō)道，“有了Micro，工藝流大幅縮減，不僅簡(jiǎn)化了捕獲復(fù)雜物體的步驟，也節(jié)省了時(shí)間。這點(diǎn)太優(yōu)秀了，特別是當(dāng)你有一堆物體急需掃描的時(shí)候。更優(yōu)秀的是，只要幾分鐘，你就能教會(huì)一名用戶操作Micro，而且教一遍，就能立刻掃描出專業(yè)效果。對(duì)我而言，這是佳賣點(diǎn)，少投入，就能捕獲大量彩色3D細(xì)節(jié)，好比微波爐做飯一樣簡(jiǎn)單。”

Artec Micro采用與雙軸旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)同步的藍(lán)色LED投射燈，能在幾分鐘內(nèi)為小型物體制作出精美數(shù)字模型。這款專業(yè)掃描儀分辨率高，點(diǎn)精度高達(dá)10微米（0.4密爾）。

Micro是小型物體逆向工程、質(zhì)量控制、檢查、牙醫(yī)等領(lǐng)域的*選工具，為新手和資深掃描技師打開了新世界的大門，將自動(dòng)化計(jì)量級(jí)掃描效果直接搬到您的桌前。

“雖然我們測(cè)試使用的是頭骨，但無(wú)論掃描哪個(gè)小型物體，效果都一樣，無(wú)論是飛行器部件、鑄模鑄件、珠寶、文物、微型齒輪還是零部件。Micro的分辨率能確保幫你找到原件中的瑕疵和不規(guī)則處。從計(jì)量角度而言，Micro的測(cè)量準(zhǔn)確度甚至能符合嚴(yán)格的參數(shù)要求，”Motley說(shuō)道。 

放置在Artec Micro掃描臺(tái)上的頭骨，Micro在其后方把頭骨放到掃描臺(tái)以后，單擊鼠標(biāo)，Micro的彩色雙攝像頭和藍(lán)色LED等就會(huì)立刻啟動(dòng)。攝像頭捕獲速度高達(dá)100萬(wàn)點(diǎn)/秒，每個(gè)位置都能迅速完成。為確保不遺漏頭骨任何部位，我們從兩個(gè)位置進(jìn)行了掃描，每次掃描時(shí)間為4分鐘15秒。

3D工藝流軟件Artec Studio中進(jìn)行后期處理，其步驟包括：數(shù)秒時(shí)間旋轉(zhuǎn)并對(duì)齊兩份掃描。隨后使用了默認(rèn)Macro設(shè)置：全局配準(zhǔn)、異常值移除、尖銳融合、小型物體濾鏡，以及幾處空洞填補(bǔ)。整個(gè)后期處理耗時(shí)12分鐘。

“Micro呈現(xiàn)的*終效果比我預(yù)期的好得多。模型細(xì)膩準(zhǔn)確，而且無(wú)需大量投入，這種效果是我們過(guò)去從未見過(guò)的。多數(shù)掃描儀都要多次嘗試，花不少時(shí)間才能為每個(gè)部分完成滿意的效果。但是Micro的雙軸運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)大不一樣，整體準(zhǔn)確度非常高，”Motley說(shuō)道。

目前，頭骨及其模型主要用于展示，但Motley正在考慮掃描整個(gè)松鼠骨架，“Micro的形態(tài)測(cè)定性能非常優(yōu)秀，我們期待能朝著這個(gè)方向承接更多項(xiàng)目，無(wú)論是需要自然歷史博物館電子存檔的古生物學(xué)，還是其他領(lǐng)域。”

至于桌面式計(jì)量級(jí)Micro掃描儀的未來(lái)潛力，Motley有很多想法，“Micro非常適合用于今天計(jì)量/質(zhì)量保證領(lǐng)域的工藝流。這一掃描體系可以不斷調(diào)整，不用耗費(fèi)多少精力，就能完成不同部位的精確掃描。如需追求高分辨率并確?？s放后位置準(zhǔn)確，無(wú)論是要用于一次性檢查，還是需要每天、每小時(shí)對(duì)同一部位進(jìn)行反復(fù)掃描，Micro都是一個(gè)尚佳的選擇。”