雷射掃瞄儀原理：原型、點雲、結網3D模型Page 9 三維掃描儀的原理非常簡單：在被掃描物體表面取一些點，計算這些點與掃描儀之間的距離，當測量的點足夠多，就能得到被掃描物體的輪廓，把這些點相鄰的之間建立聯繫，就是立體的模型。

雷射掃描儀是一種利用雷射技術進行三維空間測量的設備，其應用廣泛，包括地形測繪、建築建模、工業檢測等。以下是雷射掃描儀的工作原理和其相關技術細節：

雷射掃描儀的原理

基本原理

雷射掃描儀的基本原理是通過發射雷射束並接收其反射光來測量目標物體的距離和形狀。這一過程可以分為以下幾個步驟：

1. 發射雷射束：掃描儀內部的雷射源發射出雷射束，該雷射束被引導到被測物體表面。
2. 反射雷射束：雷射束在物體表面反射回來，形成反射光。
3. 接收反射光：掃描儀內的接收器（通常是光電二極管或光電倍增管）接收反射光。
4. 測量時間：掃描儀測量從雷射束發射到接收到反射光的時間差。
5. 計算距離：根據光速和時間差計算出雷射束到物體表面的距離。
6. 記錄數據：掃描儀將測量的距離數據轉換為三維坐標數據，並記錄下來。

技術細節

1. 時間飛行法（Time-of-Flight, TOF）

時間飛行法是雷射掃描儀中最常見的測距技術。它通過測量雷射束從發射到接收到反射光的時間來計算距離。公式如下：

距離=光速×時間差2\text{距離} = \frac{\text{光速} \times \text{時間差}}{2}距離=2光速×時間差​

這種方法適合測量長距離和大範圍的物體。

2. 相位測量法（Phase Shift Measurement）

相位測量法通過比較發射和接收雷射光的相位差來計算距離。這種方法在高精度測量中應用較多，特別是對中短距離測量。

3. 三角測量法（Triangulation）

三角測量法利用光源、物體和感測器形成的三角形來計算距離。這種方法適合於近距離和高精度測量。

應用

1. 地形測繪：用於生成高精度的地形圖和三維模型。
2. 建築建模：用於建築物的三維建模和結構分析。
3. 工業檢測：用於檢測工業產品的形狀和尺寸。
4. 考古學：用於記錄和分析考古遺址和文物。

優點

1. 高精度：雷射掃描儀能夠提供毫米級甚至微米級的測量精度。
2. 高速掃描：能夠快速獲取大量三維數據，提高工作效率。
3. 遠距離測量：能夠測量幾百米甚至上千米範圍內的目標物體。
4. 非接觸測量：不需要接觸被測物體，適合測量難以接觸或易損壞的物體。

注意事項

1. 環境影響：雷射掃描受環境光線、溫度和大氣條件影響，需要在適當的條件下操作。
2. 表面特性：被測物體的反射率和表面性質可能影響測量結果。
3. 數據處理：雷射掃描生成大量數據，需要高效的數據處理和分析能力。

雷射掃描儀作為一種先進的測量技術工具，其高精度和高效能使其在許多領域中得到廣泛應用。通過了解其工作原理和技術細節，可以更好地利用這種工具進行精確的三維測量。

自動影像量測儀是一種由高解析度CCD彩色攝像器、連續變倍物鏡、彩色顯示器、視頻十字線發生器、精密光學尺、多功能數據處理器、2D數據測量軟件與高精密工作台結構組成的高精度光電測量儀器。

自動影像量測儀（Automatic Vision Measuring System）是一種利用光學影像進行非接觸測量的設備。這些儀器常用於高精度和高效能的工業檢測和品質控制。以下是有關自動影像量測儀的介紹，包括其原理、應用、優勢和注意事項。

自動影像量測儀

原理

自動影像量測儀利用高解析度相機和光學鏡頭拍攝被測物體的影像，通過影像處理技術和軟體分析來獲取物體的尺寸、形狀和位置等幾何參數。一般包括以下步驟：

1. 影像捕捉：利用相機和光源拍攝物體的高質量影像。
2. 影像處理：使用專業軟體對影像進行處理，如邊緣檢測、輪廓提取等。
3. 數據分析：根據影像處理的結果計算出精確的幾何尺寸和形狀參數。
4. 結果輸出：將測量結果輸出到報告或數據庫中，供品質控制和分析使用。

應用

自動影像量測儀廣泛應用於各種工業領域，包括但不限於：

• 電子元件檢測：檢測電路板、晶片、連接器等的尺寸和缺陷。
• 機械零件檢測：測量齒輪、軸承、螺絲等機械零件的精度和形狀。
• 醫療設備檢測：檢查醫療器械和植入物的幾何特性。
• 汽車製造：檢測汽車零部件的尺寸和形狀，確保裝配精度。

優勢

1. 高精度：自動影像量測儀能夠提供亞微米級的測量精度，非常適合於高精度要求的應用。
2. 高效率：自動化測量過程顯著提高了檢測效率，適合大批量檢測。
3. 非接觸測量：不會對被測物體造成任何損傷，非常適合精密和脆弱部件的測量。
4. 多功能：能夠測量複雜的幾何形狀和多種尺寸，適應多種測量需求。
5. 數據可追溯性：測量結果可以自動記錄和存儲，方便追溯和品質管理。

注意事項

1. 環境控制：影像量測對光線和環境穩定性有較高要求，需要在控制良好的環境中操作。
2. 校準：儀器需要定期校準以保證測量精度。
3. 表面特性：被測物體的表面特性（如反射率、顏色）可能影響測量結果，需要選擇合適的光源和相機設置。
4. 操作培訓：操作人員需要接受專業培訓，掌握儀器操作和數據分析技術。

自動影像量測儀是一種高效、高精度的測量工具，適用於各種精密工業領域。通過利用先進的光學和影像處理技術，這些儀器能夠大幅提高生產效率和產品品質，是現代製造業中不可或缺的重要設備。

非接觸三次元量測以探針去碰觸工件時應盡可能與工件的被測量面保持垂直的方向。正確有效的使用探針來碰觸量測工件，可以避免掉許多量測上不必要的誤差的產生。但是在實際碰觸取點時，至少需保持與垂直面角度在±30°以內。以防止探針打滑而造成量測的重複精度不佳的情況產生。再藉助系統的探針補償來實現數據的準確性。

非接觸三次元量測技術是一種利用光學原理進行三維測量的方法，無需物理接觸被測物體。這種技術在精密工業、電子產業、醫療設備等領域有廣泛應用。以下是一些常見的非接觸三次元量測技術及其應用：

非接觸三次元量測技術

1. 激光掃描

激光掃描儀通過發射激光束並測量反射回來的光線來捕捉物體的三維形狀。它具有高精度和高速測量的優點，適用於大尺寸物體和複雜形狀的測量。

特點

• 高速掃描
• 高精度
• 適用於大尺寸物體

應用

• 工業設計
• 汽車製造
• 建築測量

2. 結構光掃描

結構光掃描通過在物體表面投射已知圖案的光線，並使用攝像機捕捉圖案的變形來獲取三維數據。這種方法適合高精度、小型物體的測量。

特點

• 高精度
• 適用於小型物體
• 快速測量

應用

• 電子產品檢測
• 珠寶設計
• 生物醫學

3. 白光干涉

白光干涉技術利用白光干涉現象來測量物體表面的微觀結構，特別適合納米級精度的測量。

特點

• 納米級精度
• 適用於光滑表面

應用

• 半導體製造
• 光學元件檢測

4. 光學三角測量

光學三角測量技術利用光源、物體和感測器形成的三角形來測量物體的距離和形狀。這種方法廣泛應用於不同大小和形狀的物體測量。

特點

• 多功能
• 高精度
• 寬廣應用範圍

應用

• 機械製造
• 品質控制
• 工業自動化

主要優勢

1. 無損測量

非接觸量測不會對被測物體造成任何物理損傷，非常適合於脆弱或高價值物品的測量。

2. 高速測量

許多非接觸技術能夠快速捕捉數據，顯著提高測量效率。

3. 高精度

現代非接觸量測技術能夠達到極高的測量精度，滿足苛刻的工業需求。

注意事項

1. 表面特性：一些非接觸技術對於物體表面的反射率和顏色有一定的要求。
2. 環境影響：環境光線和溫度變化可能會影響測量精度。
3. 數據處理：高精度測量會產生大量數據，需要強大的數據處理能力。

非接觸三次元量測技術在現代製造業和科學研究中扮演著越來越重要的角色，其高精度和高效能使其成為測量和檢測的重要工具。

工具顯微鏡倍率JGX-2型大型工具顯微鏡是一種最基礎的精密光學測量儀器，儀器備有多種附件。並配備不同的放大倍率，以便對微小工件也能作精確的測定. 大型工具顯微鏡為工廠、科學研究機構及高等院校的計量部門廣泛使用的一種多用途的計量儀器。作為工具製造廠產品鑑定的基本工具，也適用於其它精密機械製造廠，科學研究單位及學校等，供生產或科學研究之用。

工具顯微鏡的倍率是觀察和測量樣品時的一個重要參數。倍率由物鏡和目鏡的組合決定，通常表現為兩者的乘積。例如，如果顯微鏡配有10倍的目鏡和20倍的物鏡，總倍率就是10×20=200倍。

以下是有關工具顯微鏡倍率的一些基本信息：

物鏡倍率

• 物鏡是直接面對樣品的鏡頭，通常有多種倍率可供選擇（如2倍、5倍、10倍、20倍、50倍、100倍等）。
• 物鏡倍率越高，放大倍數越大，但視野越小，焦距也越短。

目鏡倍率

• 目鏡是觀察者眼睛通過的鏡頭，常見的目鏡倍率有10倍和20倍。
• 目鏡倍率越高，總放大倍率越大，但目鏡本身的放大效果受物鏡質量的限制。

總倍率計算

總倍率 = 物鏡倍率 × 目鏡倍率

常見組合

• 低倍率：5倍物鏡 × 10倍目鏡 = 50倍總倍率
• 中等倍率：10倍物鏡 × 10倍目鏡 = 100倍總倍率
• 高倍率：20倍物鏡 × 10倍目鏡 = 200倍總倍率
• 超高倍率：50倍物鏡 × 20倍目鏡 = 1000倍總倍率

選擇適當的倍率

• 觀察需求：根據觀察需求選擇適當的倍率。低倍率適合大範圍觀察，高倍率適合細節觀察。
• 樣品特性：樣品的性質和特徵決定了所需的倍率。例如，觀察金屬表面的粗糙度可能需要較高的倍率，而觀察整體結構則需要較低的倍率。
• 顯微鏡性能：顯微鏡的光學質量和調節精度也影響觀察效果。高品質的顯微鏡在高倍率下依然能保持清晰成像。

操作注意事項

• 在高倍率下，任何微小的移動都會對圖像穩定性產生影響，因此操作時應保持穩定。
• 高倍率下光源的調節非常重要，應確保充足且均勻的光照。
• 高倍率觀察需要精確的對焦，可能需要細調焦旋鈕來調整焦距。

透過適當選擇和使用顯微鏡的倍率，可以清晰地觀察和分析樣品的各種細節。