Numérisation 3D et scanner 3D
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Principe de la numérisation 3D

Principe de fonctionnement d’un scanner 3D : comment fonctionne t’il ?

Scanner 3D :

Le principe de numérisation 3D   d’un scanner 3D est la projection d’une forme définie sur un objet pour aller photographier sa déformée en décalé. Cette déformation permettra d’en déduire la géométrie dans l’espace et donc sa forme en 3d. La projection est le plus souvent une forme géométrique simple (ligne pour un laser, ou bandes rectilignes pour la lumière structurée  ).

Scanner par balayage de lumière blanche

Le balayage de Lumière Blanche (le balayage de lumière structurée  ) est utilisé pour décrire une vaste gamme d’équipements de numérisation 3D  . La technique de base est de projeter un modèle connu de lumière (d’habitude blanche) et des capteurs d’utilisation (en général des caméras CCD) pour y capturer les images de l’objet ainsi que les modèles projetés. Pour capturer les informations 3D, des modèles multiples et/ou des capteurs multiples peuvent être utilisés. Si des modèles multiples sont projetés, le logiciel utilise des références et le changement de forme du modèle connu pour interpréter les mesures 3D. Si des capteurs multiples sont utilisés le logiciel utilise le modèle connu et des références entre des angles d’image pour déterminer les mesures 3D.

Photogrammétrie

La photogrammétrie est une technologie basée sur la photographie standard et la géométrie projective et a été à l’origine utilisée pour numériser de grands objets comme des bâtiments, des derricks et des entrepôts. Le principe de la photogrammétrie est de prendre des images multiples de l’objet et des points communs manuels ou automatiques à chaque photographie. Les points peuvent être ajoutés automatiquement ou manuellement pour créer les mesures 3D des parties souhaitées de l’objet. La photogrammétrie est souvent utilisée avec d’autres technologies de scan 3D pour fournir des mesures complètes de surface et conserver des tolérances serrées sur de grandes zones.

Vision Machine

La Vision machine est généralement utilisée pour détecter des informations en deux dimensions, comme des codes barres, pour classer des conditionnements. Une branche de la vision machine est la vision stéréo qui consiste en une paire de capteurs situés à une distance connue d’un objet, prenant deux images simultanément. Les images prises sont fusionnées, créant des points de correspondance entre eux. Le changement de position des points correspondants est identifié comme la disparité et en calculant la disparité de chaque point des deux images, les mesures 3D d’objets entiers peuvent être calculées.

Machine de coordonnées 3D

Les machines de mesure de coordonnées, plus généralement appelées CMM, sont des appareils de mesure qui utilisent des sondes mobiles. La position de la sonde est suivie à la trace par une série d’encodeurs le long de chaque axe de la machine. Ces encodeurs, apparentés à un mètre à ruban numérique, peuvent suivre à la trace le mouvement de la sonde de mesure au nanomètre ; la seule marge d’imprécision dans la mesure étant la rigidité de la machine elle-même. Les CMM sont aussi connues comme des sondes avec contact parce que la sonde doit "toucher" l’objet pour obtenir une mesure. Les CMM peut être fixes ou portables. Les CMM portables se présentent sous formes de bras. Ils sont plus pratiques mais parfois moins précis parce que le calibrage à tendance à de dérégler. Un CMM peut aussi être combiné avec un scan sans contact pour la numérisation des données superficielles complètes.

Destructive Slicing

La Destructive Slicing est un processus dans lequel de multiples images d’un objet sont prises d’un emplacement fixe. De fines bandes de l’objet sont enlevées entre chaque image. La distance jusqu’à l’objet est précisément contrôlée, donc on connaît l’échelle de chaque image. Après avoir entièrement découpé l’objet, les images sont empilées dans le logiciel de capture - aboutissant à un modèle 3D complet de l’objet.

Laser tracer :

Un laser tracer utilise la projection d’un laser, le retour du laser donne la distance du point d’impact. En multipliant des milliers de fois l’impact, un modèle 3D arrive à être redéfini. Les traceurs sont une catégorie d’équipements de numérisation 3D   qui fonctionnent en suivant la position d’un appareil de mesure. Plusieurs techniques sont utilisées pour suivre l’appareil de mesure, telles que le laser, la position magnétique, la position optique et la position accoustique. Les différentes méthodes fonctionnent toutes en suivant la position du dispositif de mesure puis en en enregistrant la position à chaque fois qu’une mesure est prise par scan avec ou sans contact.

Tomographe :

Le tomographe est un appareil dans lequel on vient insérer le produit à numériser. L’appareil viens effectuer des mesures par tranche depuis l’extérieur de l’objet. Ce scanner permet de sortir des fichiers images de l’objet tranche par tranche. On peut avec un logiciel de reconstitution de fichier type IRM reconstituer l’objet en 3D. Les scans CT (tomographie par ordinateur) 3D ou les IRM (Imagerie pas Résonance Magnétique) sont obtenues par empilement d’une série de CT à l’aide d’un logiciel. Cela se fait en général en contrôlant précisément les étapes entre chaque section de scan CT ou d’IRM. Les données prises résultent en un modèle 3D de l’objet et contient l’ensemble de ses mesures physiques. Cette technologie a été initialement développée pour le domaine médical, mais elle est maintenant de plus en plus utilisée dans des applications industrielles.

Théodolite

Un équipement Théodolite est un télescope monté sur deux axes de rotation et est une technique de mesure communément utilisé dans des applications de relevés topographiques. L’angle d’un objet est précisément suivi et en prenant des mesures angulaires de plusieurs endroits, la distance jusqu’à l’objet peut être obtenue. Les Théodolites modernes sont contrôlés par ordinateur pour cible et mesurer les objets automatiquement.

Cette liste est une liste non-exhaustive...
Les avancées technologiques sont de plus en plus rapides et nous veillerons à la compléter au mieux afin de vous offrir le maximum de l’information sur la numérisation 3D  .