Плоскость сканирования это: MEDISON.RU — Ультразвук и медицина

MEDISON.RU — Диагностика аномалий развития плода с применением технологий трехмерного УЗИ

УЗИ аппарат HS40

Лидер продаж в высоком классе. Монитор 21,5″ высокой четкости, расширенный кардио пакет (Strain+, Stress Echo), экспертные возможности для 3D УЗИ в акушерско-гинекологической практике (STIC, Crystal Vue, 5D Follicle), датчики высокой плотности.

3D/4D ультразвуковое исследование (УЗИ) на современном этапе хорошо известно. Не вызывает сомнения тот факт, что этот метод открывает новые возможности исследования в акушерстве и гинекологии, особенно при обследовании плода [1, 2]. Однако все еще возникают споры о целесообразности применения объемного ультразвука. Обычно выдвигается тезис о том, что 2D эхография является достаточной для достижения цели в диагностике, а трехмерная лишь «декорирует» обнаруженное патологическое состояние или просто красиво демонстрирует изображение органов или объектов. Нельзя не согласиться с тем, что двухмерный ультразвук является базисом современной эхографии и, благодаря ему, врачи достигли больших успехов в решении множества клинических задач в акушерстве, диагностике заболеваний и пороков развития у плода [1, 3]. Вместе с тем было бы наивно полагать, что все проблемы диагностики решены и не следует развивать новые методики на практике, внедряя их в решение рутинных задач или для повышения точности обнаружения и детализации аномалий.

Основные принципы работы приборов и датчиков для проведения 3D/4D УЗИ изложены во множестве монографий и руководств [1, 4]. Однако хотелось бы остановиться на ряде важных усовершенствований, появившихся в объемном ультразвуке в последние годы. Уже несколько десятилетий известна возможность получения трехмерных изображений при помощи УЗИ. Для клинического применения объемный метод стал привлекательным после появлени

Обзор лазерного сканирования

Когда речь заходит о новых технологиях, новом оборудовании и новых терминах, бывает крайне важно разобраться в деталях. Причем не просто разобраться, а понять смысл и принцип действия не только прибора, но и самой технологии.

Суть технологии лазерного сканирования заключается в определении пространственных координат точек объекта. То есть, прибор, при помощи  фазового или импульсного безотражательного дальномера вычисляет расстояния до всех точек объекта и измеряет вертикальные и горизонтальные углы. При этом формируется трёхмерное изображение (с координатами XYZ) в виде облака точек (скана, растрового изображения). Принцип действия схож с работой электронного тахеометра, но в отличие от него, процесс съемки происходит в тысячи и даже миллионы раз быстрее! А это делает наземное лазерное сканирование самым оперативным и высокопроизводительным средством получения точной и полной информации о любом объекте!

Управление лазерным сканером осуществляется с помощью портативного компьютера или с помощью панели управления, встроенной в сканер.

Сам процесс съемки достаточно прост и имеет такую последовательность:
1) определяются зоны взаимного перекрытия сканов, устанавливаются мишени;
2) лазерный сканер устанавливается на штатив в определенных зонах;
3) прибору задаются плотность облака точек (разрешение) и область съемки;
4) запускается процесс лазерного сканирования объектов.

Схема расположения мишеней для съемок простого объекта

Схема расположения мишеней для съемок дороги

Еще на стадии полевых работ необходимо предварительно определить зоны взаимного перекрытия сканов (чтобы были видны все детали снимаемого объекта). Для этого до начала съемки в этих зонах размещают специальные мишени. Далее по координатам этих мишеней облака точек совмещают в единую 3D-модель. Возможно совместить облака точек и без мишеней.

Чтобы получить полное 3D-изображение местности необходимо несколько сеансов съемки (с разных позиций). Это дает возможность отснять поверхность с разных точек и зафиксировать любые, даже самые малейшие элементы! Полученные облака точек совмещаются друг с другом в единое пространство в программном модуле. Все данные при этом имеют такие характеристики, как, координаты, интенсивность отражённого сигнала и реальный цвет точки.

В результате собранных данных получаем 3D-модель, с высокой степенью детализации, плоские чертежи и разрезы, профили и сечения, планы, площади и объемы поверхностей, сохраняющие полное геометрическое соответствие форм и размеров реального объекта. Кроме всего прочего, существует возможность обмена графическими данными, что позволяет легко встроить технологию лазерного сканирования в схему уже используемого программного обеспечения.

Трехмерная точечная модель собора

Обзор наземных лазерных сканеров

На сегодняшний день множество фирм занимается разработкой приборов для трёхмерного лазерного сканирования, ориентированных на различные цели. Но все современные наземные лазерные сканеры имеют ряд общих характеристик:

1. точность измерения расстояния, горизонтального и вертикального углов;

2. максимальное разрешение сканирования;

3. скорость сканирования;

4. дальность действия лазерного сканера;

5. расходимость лазерного луча;

6. поле зрения сканера;

7. используемые средства получения информации о реальном цвете;

8. класс безопасности используемого лазера;

9. портативность и особенности интерфейса.

Одним из мировых лидеров по производству наземных лазерных сканеров является компания Z+F (Zoller + Fröhlich). Приборы марки Z+F производятся в Германии, что не вызывает сомнений в качестве и точности прибора! На сегодняшний день, одним из наиболее популярных приборов этой марки является лазерный сканер IMAGER5010. В отличие от своих предшественников, сканер имеет  непревзойденную скорость сканирования, повышенную точность, огромное поле зрения, расширенный диапазон температур, цветной сенсорный экран, малый вес и компактность. К тому же, лазерный сканер имеет безопасный луч, причем не только для промышленного оборудования, но и для глаз человека! Все эти отличия ставят сканер на порядок выше своих «ровесников».

Цветное облако точек, сканер Z+F Imager 5010C

Высокая точность и скорость сканирования (более 1 млн.точек в секунду) позволяет провести измерения на объекте за очень короткое время и при этом достигнута точность лучше, чем 1мм — это особенно актуально в случаях, когда надо избежать накопления ошибки при регистрации данных, полученных с большого количества стоянок сканера.

Широкое поле зрения (3600 по горизонтали и 3200 по вертикали) оставляет вне поле зрения сканера лишь небольшой участок под сканером. К тому же, сканер адаптирован под работу в разных условиях, от температуры от -100, до очень сильной запыленности!

Немаловажное значение имеет и компактность прибора и его полная автономность от компьютера или каких-либо устройств, а сохраняются данные на встроенном в сканер накопителе. Цветной сенсорный экран позволяет легко задать режимы сканирования, просматривать полученные данные и проводить простейшие измерения по полученным облакам точек.

После того, как все работы были выполнены, с разных точек получены данные, зарегистрировать их в единое облако поможет программа  LFM Register, а для того чтобы обработать и преобразовать в трехмерные модели или плоские чертежи — LFM Modeller. К тому же, полученные данные могут быть переданы в любые другие программные пакеты, как например, АutoCAD, Smart Plant 3D, PDMS и другие, чтобы работать в них для дальнейшего проектирования.

Не менее популярным лазерным сканером является сканер GLS-1500 производства компании Topcon (Япония). Японские приборы всегда отличались наилучшими характеристиками при равных условиях. Так, например, лазерный сканер GLS-1500 при меньшей скорости сканирования (до 30000 точек в секунду), обладает большей дальностью съемки (до 330 метров). Это дает преимущество сканеру в случаях, когда ведется съемка на открытых территориях значительных размеров. К тому же, это не лишает сканера возможности вести съемки городских и промышленных территорий, фасадов зданий и архитектурных объектов.

Лазерный сканер Topcon GLS 1000/1500

Немаловажное значение имеет и то, что сканер оснащен безопасным лазером 1-го класса и высокую миллиметровую точность. Полная автономность и встроенная панель управления с накоплением данных на обычной SD-карте, а также встроенный модуль WiFi, делают прибор не только надежным, но и удобным. Так, сканером можно управлять дистанционно, что важно при съемке в неблагоприятных условиях. К тому же, при помощи встроенной камеры можно сохранить фотографии самого объекта съемки.

Программное обеспечение Topcon ScanMaster позволяет регистрировать полученные данные, объединять их в единое облако точек, подготавливать данные для чертежей, выполнять обмерные работы, создавать модели поверхности, профили, поперечные сечения.

Где применяется наземное лазерное сканирование?

Сфер применения наземного лазерного сканирования большое множество. Лазерное сканирование возможно применять:

— в строительстве и эксплуатации инженерных сооружений;

— в горной промышленности;

— в нефтегазовой промышленности;

— в архитектуре;

Цветное облако точек, сканер Z+F Imager 5010C

— в разработке мероприятий по предотвращению и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций;
— в выполнении топографической съёмки территорий, имеющих высокую степень застройки;
— в судостроении;

Лазерное сканирование и расчет объемов грузовых танков корабля

— в моделировании различного вида тренажёров;
— в создании двумерных и трёхмерных геоинформационных систем управления предприятием;
— в фиксации ДТП и мест преступлений.

Цветное облако точек, Сцена аварии для исследования, сканер Z+F Imager 5006

В любой сфере, лазерное сканирование обладает преимуществами, такими как:
— оперативное получение исходных данных
— оперативное составление качественной и наглядной проектной документации (камеральной обработки)
— высокоточная и детальная съемка
— повышенная эффективность работ и трудозатрат
— безопасное проведение работ
— проведение работ без отрывания (остановки) от процесса снимаемого объекта
— работа в условиях повышенной запыленности, вибрации, плохой освещенности
и многое другое!

Исходя из вышесказанного и опыта специалистов нашей компании при использовании данной технологии, можно сделать вывод, что технология наземного лазерного сканирования показала себя не только как высокоэффективная, но и во многих случаях как незаменимая, позволяющая в сжатые сроки произвести оперативную съемку различных объектов без потери точности и полноты собираемых данных. Она может быть применена практически в любой области в силу абсолютной объективности и отсутствия влияния человеческого фактора.

Трудно представить, сколько бы времени понадобилось нам для съемки коммуникаций электронным безотражательным тахеометром например в цехе пульпонасосов с габаритами 60×30×20 метров. Месяцы, а может быть год? С помощью лазерного сканера все «полевые» работы можно выполнить за несколько рабочих дней.


Какой лазерный сканер выбрать?

Гарантия успеха при выполнении работ, требующих применения технологии лазерного сканирования, заключается в правильно подобранном инструменте.

Оптимальный комплект оборудования для решения своего круга задач Вы сможете найти в семействе лазерных сканирующих систем, разработанных компанией Topcon и Z+F.

Где купить лазерный сканер?

У нас Вы можете приобрести лазерный сканер, исходя из Ваших возможностей и круга решаемых задач.

Тест с ответами по теме «В-сканирование в диагностике витреоретинальной патологии»

Эхографическая картина «целующихся пузырей» выявляется при наличии отслойки сосудистой оболочки.

1. Аксиальное сканирование глаза характеризуется

1) оценкой состояния периферических отделов глаза;
2) получением изображения верхненаружного и нижненаружного квадрантов глаза;
3) получением изображения сред и оболочек глаза вдоль его переднезадней оси;+
4) установкой ультразвукового датчика на роговицу;+
5) установкой ультразвукового датчика на склеру.

2. В-сканирование — это метод, который позволяет получить

1) двухмерное изображение исследуемой анатомической структуры в результате преобразования отраженных ультразвуковых волн в светящиеся с различной интенсивностью серые точки;+
2) изображение в графическом режиме в результате отражения ультразвуковых сигналов от поверхностей раздела сред с различным акустическим сопротивлением;
3) изображение исследуемой анатомической структуры в результате поглощения ультразвуковых сигналов;
4) одномерное изображение исследуемой анатомической структуры в результате отражения ультразвуковых сигналов;
5) трехмерное изображение исследуемой анатомической структуры в результате преобразования отраженных ультразвуковых волн в светящиеся с различной интенсивностью серые точки.

3. Виды эхогенности патологического очага

1) анэхогенный;+
2) гипоэхогенный;+
3) изоэхогенный;+
4) полиэхогенный;
5) субэхогенный.

4. Высокие значения коэффициента усиления сигнала GAIN используют

1) для визуализации помутнений стекловидного тела;+
2) для исследования макулярной области;
3) для исследования хрусталика;
4) для оценки патологических изменений заднего полюса глаза и центрального отдела орбиты.

5. Для ретиношизиса наиболее характерны следующие признаки

1) визуализируется в виде умеренно проминирующей, тонкой, ровной мембраны;+
2) выраженная подвижность при кинетическом тесте;
3) периферическая локализация;+
4) распространенный процесс;
5) центральная локализация.

6. К обзорной эхографии относятся

1) аксиальное сканирование;+
2) косое сканирование;
3) локализационное сканирование;
4) поперечное сканирование;+
5) продольное сканирование.+

7. К преимуществам В-сканирования глаза относятся

1) возможность исследования сосудистых внутриглазных структур;
2) возможность оценки кинетических свойств внутриглазных структур;+
3) доступность исследования;+
4) морфологическая и морфометрическая оценка структур глаза;
5) отсутствие необходимости подготовки больного к исследованию.+

8. Кинетический тест проводится для

1) определения наличия кровотока в зоне интереса;
2) определения подвижности патологических структур;+
3) оценки движения внутри очага поражения в масштабе реального времени;+
4) оценки различной степени подвижности выявленных внутриглазных структур;+
5) оценки эхогенности исследуемых тканей.

9. Локализационная эхография включает

1) определение морфологических характеристик визуализируемых структур;
2) осмотр каждого квадранта глаза и орбиты;
3) оценку размеров очага;+
4) оценку формы и конфигурации поверхности и основания очага;+
5) уточнение места расположения патологического очага.+

10. Максимальной подвижностью при проведении кинетического теста обладает

1) задняя отслойка стекловидного тела;+
2) киста сетчатки;
3) локальная отслойка сетчатки;
4) отслойка сосудистой оболочки;
5) ретиношизис.

11. Наиболее комфортная, безопасная и удобная в исполнении методика В-сканирования

1) трансконъюнктивальная;
2) транскорнеальная;
3) транспальпебральная;+
4) транспупиллярная;
5) транссклеральная.

12. Относительными противопоказаниями к В-сканированию глаза являются

1) воспалительные заболевания век и конъюнктивы;
2) необработанное обширное проникающее ранение глаза;+
3) отек век;
4) синдром сухого глаза;
5) язва роговицы.

13. Патологические витреоретинальные изменения похожие по эхографическим признакам на отслойку сетчатки включают

1) asteroid hyalosis;
2) задняя отслойка стекловидного тела с фиксацией в области диска зрительного нерва;+
3) отслойка сосудистой оболочки;+
4) ретиношизис;+
5) свежее кровоизлияние в стекловидное тело.

14. Периферические разрывы сетчатки характеризуются

1) двусторонним, симметричным характером поражения;
2) куполообразной конфигурацией;
3) наличием на периферии мембраноподобной (пленчатой) структуры различной конфигурации;+
4) отсутствием визуализации при плоской конфигурации;+
5) умеренной подвижностью краев разрыва при кинетическом тесте.+

15. По локализации различают помутнения стекловидного тела

1) прелентальные;
2) преретинальные;+
3) ретролентальные;+
4) ретроретинальные;
5) центральные.+

16. Показанием к В-сканированию являются

1) выявление инволюционных, деструктивных, воспалительных, геморрагических помутнений в стекловидном теле;+
2) мониторинг состояния сред и оболочек глаза на фоне проводимого консервативного лечения;+
3) определение количественных показателей гемодинамики в сосудах глаза;
4) определение показаний к лазеркоагуляции сетчатки;
5) расчет оптической силы интраокулярной линзы.

17. При каких патологических состояниях глаза в ультразвуковой диагностике возникают трудности при выявлении отслойки сетчатки?

1) внутриглазной опухоли;
2) кровоизлиянии в стекловидное тело;+
3) отслойке сосудистой оболочки;+
4) утолщении оболочек;
5) фиброзе стекловидного тела.+

18. При проведении поперечного сканирования глаза

1) датчик устанавливают на роговицу;
2) датчик устанавливают, ориентируя сканирующую плоскость параллельно лимбу;+
3) датчик устанавливают, ориентируя сканирующую плоскость перпендикулярно лимбу;
4) получают изображение сред и оболочек глаза вдоль его переднезадней оси;
5) получают изображение средней и крайней периферии заднего отрезка глаза, периферических отделов стекловидного тела.+

19. Различают следующие виды В-сканирования глаза

1) трансконъюнктивальное;
2) транскорнеальное;+
3) транспальпебральное;+
4) транспупиллярное;
5) транссклеральное.+

20. Эхогенность зависит от

1) акустических свойств тканей;+
2) длительности исследования;
3) преломления, поглощения, отражения тканями ультразвуковых волн;+
4) содержания жидкости в исследуемых структурах;+
5) температуры исследуемых структур.

21. Эхограмма глаза в норме характеризуется следующими признаками

1) анэхогенное стекловидное тело;+
2) визуализация задней капсулы хрусталика;+
3) гипоэхогенное стекловидное тело;
4) между оболочками глаза и ретробульбарным пространством визуализируется анэхогенное щелевидное пространство;
5) сетчатка, хориоидея и склера визуализируются как отдельные структуры.

22. Эхографическая картина «целующихся пузырей» выявляется при наличии

1) задней отслойки стекловидного тела с фиксацией в области диска зрительного нерва;
2) кист сетчатки;
3) отслойки сетчатки;
4) отслойки сосудистой оболочки;+
5) сочетании отслойки сетчатки и задней отслойки стекловидного тела.

23. Эхографическая картина гемофтальма в стадии организации характеризуется

1) неоднородной эхоструктурой помутнений;+
2) однородной эхоструктурой помутнений;
3) повышением эхогенности помутнений в стекловидном теле;+
4) снижением подвижности помутнений в стекловидном теле при кинетическом тесте;+
5) снижением эхогенности помутнений.

24. Эхографическая картина задней отслойки стекловидного тела характеризуется

1) выраженной подвижностью при кинетическом тесте;+
2) наличием или отсутствием фиксации гиперэхогенной пленчатой структуры в области ДЗН;+
3) наличием множественных гиперэхогенных включений в стекловидном теле;
4) пузыревидной конфигурацией;
5) слабой подвижностью при кинетическом тесте.

25. Эхографическая картина кист сетчатки характеризуется следующими признаками

1) выраженная подвижность при кинетическом тесте;
2) наличие внутри кисты гипо- или гиперэхогенных включений;
3) наличие одиночных, реже — множественных образований;+
4) преимущественно двусторонний процесс;+
5) фиксированная к оболочкам гиперэхогенная структура куполообразной формы.+

26. Эхографическая картина макулярного разрыва при использовании высокочастотных ультразвуковых датчиков (20МГц) характеризуется

1) визуализацией разрывов 1-2 стадии по классификации Gass;
2) визуализацией разрывов 3-4 стадии по классификации Gass;+
3) наличием локального сквозного дефекта с перифокальной проминенцией кнаружи от области ДЗН;+
4) наличием преретинальных гиперэхогенных включений;
5) четкой визуализацией краев разрыва.

27. Эхографическими признаками asteroid hyalosis являются

1) локализация помутнений преимущественно в нижних отделах стекловидного тела;
2) множественные гиперэхогенные включения в стекловидном теле;+
3) наличие анэхогенного пространства между витреальными гиперэхогенными помутнениями и оболочками глаза;+
4) низкая эхогенность включений в стекловидном теле;
5) преимущественно нитчатые и пленчатые помутнения в стекловидном теле.

28. Эхографическими признаками гемофтальма являются

1) визуализация помутнений при низких значениях коэффициента усиления сигнала;
2) множественные мелкодисперсные средней эхогенности включения в стекловидном теле;+
3) при организации гемофтальма «взвесь» клеточных элементов становится более однородной, исчезают гиперэхогенные сгустки;
4) форма, размер и количество сгустков могут варьировать в зависимости от выраженности патологического процесса.+

29. Эхографическими признаками отслойки сетчатки являются

1) гладкая или складчатая поверхность;+
2) наличие или отсутствие интраретинальных кист;+
3) открытая или закрытая воронка с фиксацией в области диска зрительного нерва;+
4) отсутствие фиксации в области диска зрительного нерва;
5) со временем отслоенная сетчатка истончается и увеличивается ее подвижность.

30. Эхографическими признаками отслойки сосудистой оболочки является

1) куполообразная или плоская конфигурация;+
2) локализация в различных квадрантах глаза;+
3) наличие фиксации в области диска зрительного нерва;
4) отсутствие подвижности при кинетическом тесте;+
5) подвижность при кинетическом тесте.

Если хотите поблагодарить автора, сказать спасибо или заказать тест, можете просто отправить ДОНАТ на развитие проекта (для ПК справа, для мобильных в нижней части сайта).
Таким образом, мы будем видеть вашу поддержку и обратную связь, и будем замотивированы делать еще больше! Спасибо.

Режимы сканирования | Компью́терная томогра́фия

Существует два способа сбора данных в компьютерной томографии: пошаговое и спиральное сканирование.

Самым простым способом сбора данных является пошаговая КТ. В этом способе можно выделить две основные стадии: накопление данных и позиционирование пациента (рис. 9) [60]. На стадии накопления данных или менее) пациент остается неподвижным и рентгеновская трубка вращается относительно пациента для накопления полного набора проекций в предварительно определенном месте сканирования. На стадии позиционирования пациента (более 1е) данные не накапливаются, а пациент перемещается в положение, в котором осуществляется следующий этап сбора данных. Изображение реконструируют по полному набору данных.

Рис. 9. Схема обследования при пошаговом сканировании: 1 — сбор данных, 2 -движение стола, 3 — команда задержки дыхания, 4 — сбор данных, 5 — команда нормального дыхания, 6 — движение стола, 7 — реконструкция изображения

На практике применяются две конфигурации пошагового сканирования.

1.    Вращающийся пучок лучей используется для облучения множества многоканальных детекторов. И источник, и детекторы закреплены на коромысле, непрерывно вращающемся вокруг пациента более чем на 360°.

2.    Множество детекторов установлено на неподвижном кольце. Внутри или вне этого кольца находится рентгеновская трубка, которая непрерывно вращается вокруг пациента.

Движение пациента во время сбора данных при различных положениях трубки вызывает артефакты изображений, что ограничивает области диагностического применения.

Более сложным является винтовое (спиральное) сканирование, которое стало возможным благодаря появлению конструкции гентри с кольцом скольжения, позволяющим трубке и детекторам вращаться непрерывно. Первой идею спирального сканирования запатентовала японская фирма “Toshiba” в 1986 г. В 1989 г. группа ученых под руководством T. Katakura выполнила первое клиническое исследование на спиральном КТ.

Достоинство спиральной КТ заключается в непрерывном накоплении данных, осуществляемом одновременно с перемещением пациента через раму (рис. 10). Смещение пациента, наблюдаемое за один оборот рамы, со

тветствует скорости движения стола. Поскольку данные накапливаются непрерывно, рабочий цикл в спиральной КТ близок к 100%, а отображение изображаемого объема происходит быстрее. Обычно при реконструкции изображений в спиральной КТ используются алгоритмы интерполяции, которые позволяют выделить из общего набора данные, необходимые для построения изображения отдельного среза при каждом положении стола. Различают два алгоритма реконструкции: 360°-ные и 180°-ные линейные интерполяции [36].

Рис. 10. Схема спирального сканирования

В алгоритме 360°-ной интерполяции используется 360°-ная периодичность сбора данных, поскольку данные, полученные при повороте на 360°, будут идентичны при условии отсутствия движения пациента, при постоянных шумах и других ошибках. Этот алгоритм использует два набора данных, полученных при повороте на 360°, для оценки одного набора проекций в заданном положении.

В алгоритме 180°-ной интерполяции (или алгоритме экстраполяции) используется 180°-ная периодичность сбора данных, при этом считается, что два измерения вдоль одной и той же дорожки, но в противоположных направлениях (поворот на 180°) одинаковы при неподвижности пациента, отсутствии изменения шумов и других ошибок. Для получения изображения каждого среза используются два набора данных

В последнее десятилетие активно разрабатываются многосрезовые КТ-сканеры, позволяющие повысить скорость исследования. В этих томографах детекторы расположены в несколько рядов, что делает возможным одновременное получение нескольких срезов с различным положением по оси 2. Первые многослойные КТ, появившиеся в 1992 г., продемонстрировали следующие преимущества:

—    более высокое пространственное разрешение по оси 2;

—    более высокую скорость исследования;

—    получение изображения большего объема при заданных параметрах;

—    рациональный расход ресурса трубки.

Использование нескольких (К) рядов детекторов позволяет разделить исходный рентгеновский пучок на N пучков (апертура каждого ряда детекторов равна 1/К полной коллимации пучка). В многосрезовой КТ-системе разрешение по оси 2 (толщину среза) определяется системой коллимации детекторов (рис. 11). В многосрезовой томографии пучок лучей не только

расширяется в плоскости рамы, но и отклоняется от нее. Эта геометрия называется конусным пучком и приводит к специальным алгоритмам реконструкции. Поскольку сканер имеет относительно небольшое количество рядов детекторов и соответственно относительно малую конусность луча, для реконструкции изображения можно использовать алгоритмы, разработанные для пучка параллельных лучей.

Толщина среза при многослойном сканировании выбирается комбинацией смежных рядов детекторов с помощью коллимирующей системы [7]. В случае, показанном на рис. 11, возможен сбор данных одновременно для четырех срезов толщиной 5; 2,5; 1 мм или двух срезов толщиной 0,5 мм. Следует отметить, что можно реконструировать срез с толщиной большей, чем установленная в процессе сканирования, но не наоборот.

Рис. 11. Многосрезовое сканирование

Существует несколько конструкций 4-срезовых КТ, отличающихся числом рядов детекторов, их размером и общей шириной матрицы (рис. 12,а). Универсальная конструкция матрицы, применяемая в томографах фирмы “General Electric”, позволила использовать те же детекторы и в 8-срезовом томографе с большим числом перегородок, разработанном в 2001 г. [21]. Конструкция была усовершенствована фирмами “Philips” и “Siemens”, сократившими число перегородок между рядами и таким образом улучшившими геометрическую эффективность матрицы. Гибридная конструкция, разработанная фирмой “Toshiba”, была единственной, позволяющей получать изображения с толщиной среза менее 1 мм, однако требовала большего числа перегородок. “Toshiba” предложила 4-срезовое сканирование области исследования с общей шириной 32 мм.

В 16-срезовых томографах все производители использовали гибридную матрицу, позволяющую получать изображения с толщиной среза от 0,6 мм. Модели отличаются размером детектора и общей шириной матрицы, а каждый производитель утверждает, что разработал оптимальную конструкцию. Оптимальность конструкции зависит от всех учитываемых параметров (раз-

решения по оси 2. исследуемого объема, дозы облучения) и является результатом компромиссного решения. Это становится очевидным в кардиоисследованиях. где предъявляются самые высокие требования.

Рис. 12. Расположение детекторов в 4-срезовом (а) и 16-срезовом (б) КТ-сканере

При спиральном сканировании необходимо указать шаг спирали p или питч (pitch). Численно питч равен отношению величины перемещения s, мм, стола за время полного поворота рамы к толщине D, мм, отдельного среза, что позволяет оценить число смежных срезов, получаемых при перемещении стола за один поворот рамы:

В многослойной спиральной КТ для уменьшения избыточных измерений и улучшения эффективности 7-выборки полного набора данных важно правильно выбрать питч, поскольку данные вдоль выбранной траектории могут быть неоднократно измерены различными рядами детекторов.

В однослойном спиральном сканировании луч описывает вокруг пациента спираль, каждая точка которой представляет набор проекций луча. Как сказано выше, данные о проекции представлены с периодичностью 180°, таким образом два измерения вдоль одной дорожки в противоположных направлениях будут идентичны при постоянных внешних факторах. Для оценки эффективности использования этой периодичности перегруппируем результаты измерений. Шаг по оси 2 при 360°-ной интерполяции равен я или pD, в то время как при 180°-ной интерполяции он равен я /2 или

(p /2)D . Это объясняет, почему 180^о-ная интерполяция дает лучшее каче

ство изображения, чем 360°-ная интерполяция. Кроме того, изменение скорости перемещения стола приведет к вытягиванию или сжатию обеих спиралей, но не изменит однородности их структур.

При многослойном спиральном сканировании для каждого ряда детекторов будет создан набор проекций. Питч выбирается таким, чтобы дополнительная проекция одного ряда не накладывалась на исходную или дополнительную проекцию другого ряда.

Многослойная спиральная реконструкция состоит из следующих шагов:

1)    оценки набора данных для заданного положения среза;

2)    реконструкции среза по полученным данным с использованием алгоритма пошаговой реконструкции.

Оценка полученных вдоль выбранной траектории данных вычисляется средневзвешенной интерполяцией сигналов от всех рядов детекторов, находящихся на этой траектории, при пренебрежимо малом сдвиге положения среза, вызванном перемещением стола. Влияние коэффициента усреднения тем больше, чем ближе Z-координата измерения к положению среза.

Для эффективной реализации алгоритма важно знать, какая часть данных, полученных от каждого ряда детекторов, используется для реконструкции конкретного среза. Для выбранного числа рядов детекторов и заданного диапазона питчей могут быть разработаны специальные алгоритмы спиральной интерполяции, эффективно реализуемые и правильно обрабатывающие набор избыточных данных.

Реконструкция изображений с различной толщиной среза привела к появлению нового алгоритма спиральной реконструкции, названного алгоритмом Z-фильтрации или алгоритмом реконструкции с переменной толщиной среза. Он содержит параметры разрешения реконструируемого изображения по оси Z для контроля толщины среза и устранения шум

Сканирование поверхности заготовки

Сканирование кривизны поверхности заготовки на ЧПУ станке может быть полезным в следующих случаях:

— работа с листовыми многослойными материалами, толщина которых «гуляет», но при этом требуется их точная резка на заданную глубину относительно поверхности. Таким примером может служить изготовление печатных плат из фольгированного стеклотекстолита, когда перепады погружения режущего инструмента негативным образом сказываются на получении конечного результата. Сюда же можно отнести работу с двухслойными пластиками для гравировки, работу с композитными материалами и др.  Любая работа связанная с резкой, гравировкой коническим инструментом малых размеров желательна с учетом компенсации перепада высоты поверхности заготовки.

-поверхность рабочего стола станка имеет некоторые перепады по высоте в разных зонах. При этом торцевание рабочего стола затруднено, либо невозможно. Например это актуально для некоторых станков, поверхность рабочего стола которого сделана из алюминиевого профиля. Либо когда требуется сохранить ламинированную (гладкую) поверхность у жертвенного станка для удобного крепления заготовки.

-если требуется нанесение гравировки логотипа на скругленную поверхность или поверхность с неидеальной плоскостью– сувениры, мышки, стаканы и др.

-при наличии на станке вакуумного стола, порча которого при сильном перерезании материала «с запасом» недопустима.

-при работе с различными приспособлениями, для правильной работы которых необходимо учитывать перепады высот поверхности. Например, плоттерный нож для резки пленки, стеклорез и др.

В качестве датчика лучше всего использовать специальный контактный сканер поверхности:

Такой датчик устанавливается в цангу шпинделя, вместо режущего инструмента. Обращаем внимание на то, что на этапе сканирования поверхности, во избежание порчи датчика необходимо предпринять меры для предотвращения случайного запуска шпинделя. Работает такой датчик достаточно просто: при касании поверхности датчик подает сигнал системе считывания. Точность сканирования подобного датчика достаточно высока, порядка 0,001 мм -0,01мм.

В качестве сканирующего софта, корректирующего G-code после сканирования удобно использовать программу «G- code Ripper». Скачать данную программу можно на официальном сайте http://www.scorchworks.com/Gcoderipper/gcoderipper.html

Данная программа имеет достаточно простой и гибкий интерфейс для работы и широкие возможности использования. Более подробно ознакомиться с программой можно так же на официальном сайте. После скачивания запускаем программу. Откроется окно. Выбираем «Auto Probe». В качестве контроллера выбираем программу Mach4. Далее загружаем G-code на основе которого необходимо произвести сканирование:

По умолчанию, в качестве основной единицы измерения в программе используются дюймы. Для корректной работы необходимо перейти в метрическую систему (миллиметры). Для этого заходим в настройки, через вкладку «Settings» и устанавливаем миллиметры:

После загрузки G-кода настраиваем сканирование:

Основная колонка, которая нас интересует – «Auto-Probe Properties»:

Probe X Offset/ Probe Y Offset/ Probe Z Offset – Смещение кончика щупа сканирования, относительно режущего инструмента. Данные поля необходимо заполнять, если сканирующий датчик закреплен рядом со шпинделем на некотором расстоянии. Если датчик зажимается в патрон шпинделя – оставляем везде «0».

Probe Z Safe – Безопасная высота, на которой будет перемещаться кончик датчика, относительно поверхности. Зависит от «степени кривизны» сканируемой поверхности.

Probe Depth – Величина максимального погружения датчика при сканировании поверхности. Так же зависит от «степени кривизны» сканируемой поверхности.

Probe Feed – Скорость погружения датчика. Оптимальная скорость погружения выбирается в пределах 20-500мм/мин. Чем ниже скорость, тем выше точность сканирования. Подбирается опытным путем. Начать следует со значения приблизительно 100-200 мм/мин.

X Points/Y Points – количество точек сканирования поверхности по осям. Значение подбирается индивидуально, под задачи. Точки сканирования отмечаются на визуализации в виде белых крестиков.

После того, как все поля были заполнены нажимаем Save G-code file probe only, сохраняем файл кода для сканирования. Далее загружаем его в Mach4, активируем датчик и производим сканирование нашей заготовки. Проверить корректность работы датчика можно открыв вкладку «Diagnostics» программы Mach4:

При нажатии на контактный датчик должен загораться индикатор «Digitize».

Координаты положения контактного датчика обнуляются аналогично обнулению режущего инструмента (Левый ближний угол, поверхность заготовки).

При запуске G-кода Mach4 потребует ввести имя для будущего файла карты координат высот, с последующим сохранением. Задайте файлу любое имя и сохраните в удобном месте. Нажмите повторно «Cycle start». Станок произведет сканирование поверхности и запишет результат в файл координат высот.

Далее этот файл необходимо загрузить в «G- code Ripper». Для этого нажмите «Read probe data file» и укажите путь к файлу с картой высот. Крестики точек сканирования станут черными. Для корректировки исходного кода необходимо нажать «Recalculate» , а затем, для сохранения – «Save G-code File – Adjusted».

Если вся последовательность операций произведена верно – на выходе вы получаете G-код с учетом всех перепадов высот обрабатываемой поверхности. Далее запускаете откорректированный G-код в Mach4, обнуляете координатную систему и производите резку.

Обнулить координатную систему потребуется лишь по оси Z, на этапе установки режущего инструмента.

Замечание: При выводе файлов программа «G- code Ripper» может сохранить файлы G – кода в формате *ngc. Возможно потребуется изменение расширения файла в ручную, на *nc

Опорная плоскость и сканирование по сетке

Дорогие коллеги, мы уведомляем Вас, что с 16 мая 2017 года компания НАВГЕОКОМ переименована в Hexagon. Компания Hexagon является лидером на рынке информационных технологий, предлагая уникальное портфолио для геопространственных и промышленных решений, которое помогает специалистам во многих отраслях качественно выполнять свою работу.

Компания Hexagon предоставляет следующие решения:

• Электронные тахеометры
• GNSS-технологии
• Роботизированные и сканирующие тахеометры
• Электронные тахеометры и GNSS-приёмники, произведенные в России
• Автоматизация дорожно-строительной техники
• Наземное, мобильное и воздушное лазерное сканирование
• Высокоточные оптические и цифровые нивелиры
• Лазерные дальномеры Leica Disto TM
• Системы поиска и трассировки коммуникаций
• Ротационные лазерные нивелиры
• Референцные ГЛОНАСС/GPS станции
• Мониторинг деформаций
• Интерферометрические радары для мониторинга стабильности уступов
• Геоинформационные технологии
• Беспилотные летательные системы
• Цифровая аэрофотосъемка
• Аэробатиметрия

FAQ о 3D-сканировании: технические нюансы, практика, 3D-моделирование

В первой части статьи, основанной на вопросах пользователей, мы разобрали такие общие темы, как точность 3D-сканирования, условия выполнения работ, стоимость оборудования и услуг, особенности оцифровки различных поверхностей, возможности автоматизации контроля качества и другие. Сегодня мы коснемся некоторых технических деталей, рассмотрим практические примеры сканирования и процесс обработки сканов в ПО. 

Если вы не нашли ответов на интересующие вас вопросы, свяжитесь с нами! Эксперты iQB Technologies проконсультируют вас и подберут наилучшее решение. Также мы предлагаем опробовать 3D-сканер бесплатно: 

Закажите бесплатное тестовое 3D-сканирование

В чем разница между цветом сканирующего лазера – красного и синего?

Разница заключается в длине волны, и каждый из видов подсветки имеет свои особенности работы. У красного цвета длина волны 650 нм, а у синего – 445 нм, и меньшая длина волны, соответственно, позволяет лучше подсвечивать бликующие поверхности за счет более интенсивного рассеивания света на микродефектах поверхности, пусть даже и очень гладкой. Рассеивание же на поверхности объекта сканирования требуется для того, чтобы изображение линий подсветки было видно камерам сканера, то есть чтобы в них вернулась часть излучения от лазерного устройства подсветки, а не отразилась в сторону под углом, равным углу падения.

У вопроса о выборе типа устройства подсветки 3D-сканера (проектор или лазерное), есть несколько технических нюансов. Проектор обеспечивает бо́льшую выборку данных сканирования, поскольку он может формировать различную сетку, различный рисунок линий подсветки на большей площади объекта сканирования. Лазерное же устройство подсветки формирует поворачивающимися с большой угловой скоростью лучами только несколько пересекающихся линий, но много раз в секунду. Кроме того, в движущемся по линии лазерном пятне плотность мощности больше, чем в проекторе где один источник света подсвечивает через маску всю площадь зоны сканирования, а лазерный луч  практически всю энергию доставляет в маленькое световое пятно. То есть получается очень четкая тонкая яркая линия, которая хорошо видна даже на бликующих поверхностях. Впрочем, успешное сканирование таких поверхностей обеспечивается в том числе и программными средствами обработки сигнала.  Также тонкая линия лазерного устройства подсветки способствует быстрому и точному захвату геометрии поверхности объекта сканирования с большой частотой кадров, что сводит к минимуму влияние вибраций и покачивания ручного сканера на точность собираемых данных.

Каков минимальный размер сканируемого отверстия?

Он определяется тем, c каким пространственным шагом сетки выполняется сканирование. У ручного 3D-сканера Creaform HandySCAN BLACK|Elite минимальный шаг сетки составляет 100 микрон, или 0,1 мм (это толщина офисного листа бумаги). Если отверстие близко к шагу сетки или меньше, то, естественно, захватить его контуры будет крайне трудно. Поэтому тонкие отверстия целесообразно сканировать с минимальным шагом сетки.

Преимущество сканеров Creaform в том, что, оцифровав деталь с крупным шагом сетки, он уже соберет максимальный объем информации через оптическую систему. И если вам нужно уточнить положение отверстий, которые выглядят грубыми при сканировании с большим шагом, можно просто указать меньшее значение шага сетки, и программное обеспечение произведет перерасчет сетки без повторного сканирования. Кромки отверстия станут более четкими, более детализированными. Это позволит гораздо более точно определить положение центра границы отверстия, даже если оно тонкое. 

Эксперт iQB Technologies Григорий Аватинян с портативным сканером peel 3d от Creaform

Как будет происходить сканирование резьбы на примере гайки? И всю ли резьбу получится отсканировать?

Сканирование внутренних отверстий, в том числе с резьбой, возможно, но на глубину не более 1 — 1,5 диаметров – зависит от диаметра отверстия. Чем тоньше отверстие, тем на меньшую глубину оно будет захвачено по геометрии. Если резьба внешняя и ее шаг выше 100 микрон, она может быть отсканирована – сканер способен записать геометрию витков резьбы. Тогда можно будет контролировать форму профиля витков резьбы, шаг, диаметры. Как было сказано выше, для этого подойдет ручной 3D-сканер Creaform HandySCAN BLACK|Elite или стационарный 3D-сканер.

Гайка имеет небольшую высоту, и если диаметр ее резьбового отверстия будет 10-20 мм, то резьба (по крайней мере, шаг резьбы) будет довольно точно отображен в 3D-модели. Полностью все витки захватить не получится, но для обратного проектирования это и не требуется. Для экономии времени при реверс-инжиниринге различных деталей можно захватывать с большой выборкой (с максимальным покрытием) только те поверхности, которые нам нужны: плоскость, сферу, конусы и прочие, ограничивающие тело объекта. И если захвачена, скажем, половина сферы, это уже может быть достаточно для построения этой сферы в CAD-модели. 

Что вы посоветуете для сканирования криволинейной поверхности – например, днища, с ориентировочными размерами 4,2 на 1,5 метра?

Все зависит от того, какая вам нужна точность сканирования. Для объектов сложной геометрии с такими габаритами можно использовать флагманские ручные 3D-сканеры Creaform – Go!SCAN SPARK, HandySCAN BLACK|Elite или MetraSCAN BLACK|Elite. Эти устройства обеспечивают точность измерений до 0,25 – 0,05 мм. Если нужны более высокие показатели, то вам, возможно, потребуется еще система фотограмметрии Creaform MaxSHOT 3D. Она позволяет, используя информацию с внешнего поста наблюдения – фотограмметрической ручной цифровой фотокамеры (то есть фотоснимки масштабных линеек и кодированных меток наряду с метками 3D-сканера), уточнять данные 3D-сканирования габаритных объектов.

Среди портативных устройств Creaform модели линейки MetraSCAN имеют то преимущество, что они работают в паре с оптическим трекером C-Track, который отслеживает движения MetraSCAN в пространстве, и вам не потребуется наклеивать позиционные метки на поверхность детали. Если же деталь не попадет в измерительный объем трекера, то нужно будет переставлять трекер с места на место, и в этом случае небольшое количество меток все-таки понадобится.

Обратитесь к нам и расскажите, какую деталь вы хотите отсканировать, а мы предложим решение и подскажем, какое оборудование вам лучше всего подойдет.

Как сшиваются части модели при использовании стационарного 3D-сканера?

При одной установке на поворотном столе стационарного сканера участки захваченной в разных ракурсах геометрии сшиваются автоматически, поскольку деталь не сдвигается относительно стола при его повороте и захвате ракурсов-участков геометрии детали. А после переустановки модели производится сшивание уже промежуточных сканов по характерным особенностям геометрии, которые могут быть выделены на двух полученных сканах с разных установок.

После того, как были выделены характерные точки сканов с двух установок, программа по очень большой выборке два этих участка геометрии сшивает с высокой точностью, при этом показывая ошибку совмещения, которая при этом неизбежно возникнет. Но для этого нужно указать некие характерные особенности геометрии, присутствующие на обоих сшиваемых в пару сканах: царапину, которую захватил сканер, или заусенец, или несимметрично расположенные отверстия. Если деталь идеально осесимметричная, скажем, вал, но его нужно сканировать с двух установок – такое бывает, – то вам, может быть, нужно просто наклеить позиционную метку или закрепить кусок пластилина на модели, и потом использовать его как ориентир. А отверстие, которое вы получите после вырезания со скана этого куска пластилина или метки, можно даже не закрывать, поскольку при обратном проектировании все равно останется большая выборка данных с 3D-сканера, описывающих эту цилиндрическую поверхность.

Если вам нужно сразу печатать модель, сделав ее герметичной, программа Geomagic Design X и даже ПО ezScan, идущее в комплекте с 3D-сканерами Solutionix, позволяет закрывать отверстие. Если это делается программно в полигональной модели без построения параметрической, отверстие может быть очень точно закрыто по образующей, например, цилиндра, и этот кусок пластилина не будет представлять проблем. Такой прием используется для сканирования, сшивания деталей без особенностей геометрии. При наличии особенностей геометрии программа будет по очень большой выборке сшивать два скана, подгоняя их взаимное расположение, поскольку вы должны сканировать так, что площадь перекрытия двух сканов с двух установок будет очень большая, что обеспечивает большую выборку данных для совмещения.

Описанные здесь принципы сшивания сканов, приемы сканирования симметричных объектов, например, вырезание со скана ориентира в виде куска пластилина или прочей позиционной метки, актуально и для процесса сканирования ручными 3D-сканерами, кроме тех, что связаны с автоматическим поворотным столом.

Как производится сравнение 3D-модели, полученной в результате сканирования, с CAD-моделью?

Когда вам нужно выполнить контроль геометрии детали, у вас должен быть либо чертеж на нее, либо твердотельная CAD-модель. Чертеж дает, естественно, только линейные размеры, радиусы, угловые размеры и допустимые отклонения. Таким образом, вы можете либо использовать сравнение с имеющейся CAD-моделью, либо снимать размеры прямо со сканируемой модели.

Оцифровав деталь, вы получаете облако точек, то есть полигональную модель. Если у вас есть CAD-модель, то с помощью специализированного программного обеспечения, совместно используемого со сканером (оптимальный вариант – Geomagic Control X), вы совмещаете отсканированную модель с CAD-моделью, получаете цветовую карту отклонений и расположение поверхностей.

Если CAD-модели нет, а есть только информация о необходимых размерах – скажем, с чертежа, – вы можете в том же ПО снимать размеры прямо с полигональной модели, совмещая геометрические примитивы (плоскости, математические цилиндры и т.д.) с этой отсканированной моделью. Таким образом, вы получите размеры модели так, как будто вы ощупываете ее координаты на измерительной машине или обмеряете штангенциркулем. Причем в дальнейшем вы сможете это делать без доступа к реальной детали, если она, к примеру, была разрушена или утрачена на испытании. Кроме того, у вас появляется возможность сохранить модель в цифровом архиве – это еще одно важное преимущество 3D-сканирования. 

Интересует процесс и способы построения твердотельной модели.

Получив в результате сканирования полигональную модель, вы импортируете ее в программное обеспечение, например, в
Geomagic Design X.

Далее вы, определив, где у вас геометрические примитивы в виде цилиндров, сфер, конусов, торов, плоскостей и т.д. (они распознаются в автоматическом режиме программой Design X), простраиваете их в программном обеспечении методами, хорошо известными из CAD-систем: вытягивание-вращение, вытягивание-вырезание, вытягивание по траектории, обрезание поверхности. Таким образом вы получаете параметрическую твердотельную CAD-модель.

Программное обеспечение 3D-сканеров (VXelements у Creaform, ezScan у Solutionix и пр.), как правило, имеет функцию оптимизации сетки. Однако более широкие возможности предоставляет ПО Geomagic или программные продукты компании Materialise для подготовки моделей к 3D-печати.

Если у вас плоскость или большой радиус кривизны поверхности, то в этом месте сетка будет более грубой без потери точности, поскольку большой радиус кривизны ближе к плоскости. На тонких кромках сканер автоматически делает шаг сетки мельче, и предельно маленький шаг сетки, если взять в качестве примера стационарные сканеры Solutionix D700 и C500, будет равен 28-29 микрон. Но на тонких кромках, если рассмотреть модель и померить расстояние, я видел расстояние между точками может быть еще меньше. То есть сканер, используя данные, уточняет сетку на тонких кромках, делая ее более частой. Таким образом, результирующая сетка получается в некоторых местах даже с меньшим шагом, чем заявлено в характеристиках сканера.

Приведем пример построения твердотельной модели крыльчатки в Geomagic Design X. Поверхность крыльчатки ограничена некой параметрической поверхностью. Ее можно получить, во-первых, автоматическим подгоном по сетке параметрической поверхности – такая функция есть в Design X.

Во-вторых, мы можем построить по сетке как по 3D-ориентиру несколько сечений лопатки и через них провести также параметрическую поверхность, которую мы будем использовать для построения твердого тела между сечениями лопатки. Это можно сделать как в полуавтоматическом, так и в ручном режиме. В последнем случае поверхность между сечениями создается автоматически, но сечение лопатки, которое мы хотим создать, выбирается вручную.

В Geomagic Design X есть и полностью автоматическая функция – автоповерхность, когда весь 3D-скан покрывается участками параметрических поверхностей, но при этом у вас почти не будет геометрических примитивов, поскольку программа использует автоматическую подгонку. Применение этой функции не всегда эффективно, оптимальное решение – это человеческое участие. Все зависит от конкретной задачи. Обратитесь к нам в iQB Technologies, и мы разберемся, как лучше решить вашу задачу.

Итак, созданная в результате 3D-сканирования полигональная модель импортируется в программное обеспечение Geomagic Design X, затем полученные примитивы можно импортировать в SolidWorks. Другая возможность – уже построенное в Geomagic твердое тело можно напрямую импортировать в SolidWorks в редактируемом параметрически виде, с деревом построения. Также есть плагин Geomagic for SolidWorks, позволяющий строить CAD-модель по облаку точек прямо в SolidWorks, расширяя тем самым его функционал по работе с облаками точек. Такие подходы к решению задач обратного проектирования позволяют выбрать оптимальное решение для каждой задачи.

Можно ли выполнить реверс-инжиниринг детали при отсутствии полноценной полигональной модели?

Выше был приведен пример того, что для обратного проектирования не нужна полная, стопроцентно отсканированная полигональная модель. К примеру, вы захватили достаточно информации, чтобы знать, где у вас цилиндрическая поверхность, где плоскость, где, например, коническая фаска, и при этом у вас в сетке могут быть пробелы, на сканирование и закрытие которых не хватило времени, либо они находятся в труднодоступных местах. И если отсканированных данных достаточно для дальнейшего построения примитивов, то можно обойтись без полной модели. Грубо говоря, вам необходимо точно определить, где в параметрической модели по скану располагаются плоскости, цилиндры и прочие геометрические примитивы, которые потом будут объединяться в цельную параметрическую модель. Это позволяет экономить время на сканировании.

Другими словами, скан используется не как шаблон, а как высокоточный трехмерный ориентир для построения примитивов, по которым будет получена параметрическая, идеальная с математической точки зрения, CAD-модель. 

Возможен ли импорт отсканированной модели напрямую в 3D-принтер?

Важно определиться с понятием импорта отсканированной модели напрямую в 3D-принтер. 3D-сканер является лишь высокоточным сенсором сбора данных о геометрии детали. Роль рекордера и обработчика данных выполняет ПК. После сканирования сразу с ПК можно отправлять отсканированную деталь на печать при условии ее пригодности к печати, конечно. Об этом ниже.

Готовую отсканированную модель можно отправить сразу на 3D-печать в виде STL-файла. Если деталь оцифрована не полностью, то с большой долей вероятности при слайсинге (нарезке на слои) поверхностей, отсканированных с пробелами, появятся искажения, и печать может выйти некачественной. Во многом это зависит от 3D-принтера и ПО. Поэтому я бы рекомендовал отсканировать модель по возможности полностью или закрыть пробелы и исправить ошибки программно (например, в программном обеспечении Materialise Magics) в самой модели до печати. 

Если вы не смогли отсканировать какие-то элементы – предположим, глубоко расположенные поверхности в отверстии, – вы можете закрыть отверстия в 3D-модели, опять же, с помощью программного обеспечения для аддитивного производства Magics и избежать ошибок при печати. Такой пример я уже приводил выше.

Сохранить/выгрузить модель для 3D-печати можно прямо с 3D-сканера через его ПО. 3D-принтеры, как правило, требуют полигональную модель для слайсинга и послойного воспроизведения.

Благодарим вас за интерес к 3D-сканированию и готовы ответить на ваши вопросы! Пишите нам и следите за публикациями в блоге.

Статья опубликована 28.08.2020 , обновлена 28.08.2020

плоскость сканирования — с русского на все языки

.

Сканирование в h-плоскости — с английского на русский

.