3 kluczowe czynniki pozwalające ocenić szybkość działania skanera laserowego 3D.

Szybkość pozyskiwania

‍

Definicja szybkości pozyskiwania

W świadomości większości użytkowników prędkość skanowania jest równoznaczna z prędkością rejestracji, czyli liczbą punktów rejestrowanych na sekundę na powierzchni obiektu. Oczywiście może to być prawda, ale nie zawsze. Prędkość akwizycji oblicza się poprzez pomnożenie dwóch wartości: częstotliwości (liczby rejestrowanych linii laserowych na sekundę) oraz liczby punktów na każdej linii laserowej. Zatem skaner o 1000 punktach na linię i częstotliwości 150 Hz zapewnia prędkość akwizycji wynoszącą 150 000 punktów na sekundę.

Gęstość chmury punktów i wydajność

Dostępne obecnie na rynku skanery 3D oferują różne prędkości skanowania, od kilkudziesięciu tysięcy do kilkuset tysięcy punktów na sekundę. Niska prędkość skanowania wymaga wykonania dużej liczby przejść skanera, aby uzyskać maksymalną gęstość punktów. Z drugiej strony wysoka prędkość skanowania zawsze zapewnia wysoką gęstość punktów. To ostatnie rozwiązanie wymaga oprogramowania i sprzętu o wysokiej wydajności, dobrze przystosowanego do przetwarzania chmur zawierających wiele milionów punktów.

‍

Długość linii laserowej

‍

Zależność między długością linii lasera a polem widzenia

Długość linii laserowej zmienia się w zależności od odległości skanera od części. Im bliżej znajduje się skaner, tym węższa jest linia laserowa (w górnej części pola widzenia skanera); im dalej, tym szersza (w dolnej części pola widzenia skanera). Wynika to z faktu, że linia laserowa, emitowana z stałego punktu na skanerze, tworzy w przestrzeni trójkąt. Zazwyczaj wartość podawana przez producenta jest wartością większą, tj. tą w dolnej części pola widzenia skanera.

‍

Linia lasera przypomina wałek malarski

Przyjrzyjmy się przykładowi ilustrującemu zależność między długością linii lasera a prędkością. Wyobraźmy sobie powierzchnię o wymiarach 500 mm x 500 mm, którą należy pomalować. Z pewnością szybciej poszedłoby to przy użyciu dużego wałka malarskiego. Ta sama logika dotyczy skanera 3D. Przy szerokości linii lasera wynoszącej 50 mm konieczne jest wykonanie 10 przejść skanera, aby objąć cały obszar, natomiast przy szerokości linii lasera wynoszącej 100 mm potrzeba tylko 5 przejść, więc to drugie rozwiązanie jest teoretycznie dwa razy szybsze.

‍

‍

Częstotliwość

‍

„Jeden z najważniejszych wskaźników, na które należy zwrócić uwagę”

Częstotliwość, rzadko brana pod uwagę podczas zakupu, jest jednak jednym z najważniejszych wskaźników, na które należy zwrócić uwagę, gdy mowa o szybkości skanera 3D. Jak już wspomnieliśmy, częstotliwość to liczba linii laserowych rejestrowanych na sekundę. Porównanie dwóch skanerów o tej samej szybkości pozyskiwania danych, ale o różnych częstotliwościach, pomaga zrozumieć rolę częstotliwości w kontekście szybkości skanowania.

Wysoka częstotliwość zapewnia płynność ruchów

Na przykład skanery A i B, o częstotliwościach odpowiednio 200 Hz i 50 Hz, są testowane na ramieniu pomiarowym. Skaner A jest łatwy w użyciu, ponieważ gesty dłoni pozostają płynne, a ruch odbywa się z naturalną prędkością bez luk w chmurze punktów. W przypadku skanera B skanowanie z naturalną prędkością jest niemożliwe, luki między poszczególnymi liniami laserowymi są natychmiast widoczne w chmurze punktów, a gesty dłoni muszą być 4 razy wolniejsze (ponieważ częstotliwość jest 4 razy niższa), aby uzyskać taki sam wynik jak w przypadku skanera A.

Ale dlaczego skaner B ma taką samą prędkość skanowania jak skaner A? Ponieważ skaner B ma cztery razy więcej punktów na każdej linii laserowej. Prędkość skanowania skanera B wydaje się wystarczająca, ale w praktyce – nawet przy zastosowaniu go w robocie, maszynie CMM lub ramieniu pomiarowym – jest naprawdę niska.

‍

‍

Podsumowując, prędkość skanera nie jest wartością jednorazową, lecz zbiorem parametrów. Jeśli zależy nam na szybkości, ważne jest, aby dobrać odpowiedni parametr. W zależności od zastosowania właściwy parametr prędkości pozwala zoptymalizować proces skanowania, na przykład podczas skanowania większych powierzchni, rejestrowania bardziej precyzyjnych szczegółów lub szybszego przemieszczania skanera.

Szybkość to najlepszy sprzymierzeniec w walce o wydajność i efektywność.

‍