Vergleich der Phasenverschiebungs- und Single Frame Coded Structured Light-Technologie beim 3D-Scannen

Im schnell wachsenden Bereich des 3D-Scannens zeichnet sich die Phase-Shifting Structured Light (PSSL)-Technologie durch ihre Präzision und Effizienz aus. Dieser Blogbeitrag beleuchtet die PSSL-Technologie und die wichtigsten Unterschiede zu Single Frame Coded Structured Light 3D-Scannern. Er bietet Einblicke in die jeweiligen Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten.

Was ist die Phasenverschiebungstechnologie für strukturiertes Licht?

Bei der Phase-Shifting Structured Light-Technologie werden Lichtmuster auf ein Objekt projiziert, um dessen dreidimensionale Geometrie zu erfassen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Strukturlichtscanner PSSL nutzt mehrere projizierte Muster mit Phasenverschiebung. Durch die Analyse der Variationen dieser Muster bei der Interaktion mit der Objektoberfläche erreicht PSSL hochpräzise Tiefenmessungen und erstellt detaillierte 3D-Darstellungen.

Was ist Single Frame Coded Structured Light?

Single Frame Coded Structured Light ist eine Methode, bei der ein einzigartiges codiertes Muster auf ein Objekt projiziert wird, wodurch Tiefeninformationen in einem einzigen Bild erfasst werden. Diese Methode verwendet ein spezielles Kodierungsschema, das es ermöglicht, Strukturlichtscanner um die reflektierten Lichtmuster zu interpretieren und 3D-Koordinaten abzuleiten. Der Hauptvorteil dieses Ansatzes ist seine Geschwindigkeit, da er alle notwendigen Daten in einer Momentaufnahme verarbeitet und sich daher ideal für dynamische oder sich schnell bewegende Motive eignet.

Messgenauigkeit

Die Phasenverschiebungstechnologie mit strukturiertem Licht zeichnet sich durch die Nutzung mehrerer Muster zur Ableitung von Tiefeninformationen aus. Diese Phasenverschiebungstechnik ermöglicht eine feinere Auflösung und minimiert die Auswirkungen von Rauschen und Umgebungsschwankungen. Dadurch kann PSSL selbst auf komplexen Oberflächen komplexe Details erfassen und eignet sich daher für hochpräzise Aufgaben. Beispielsweise: Toucan 3D-Scanner kann aus sieben Fotos einen Punktwolkenrahmen erstellen und so eine höhere Genauigkeit für dünne und kleine Objekte gewährleisten.

Im Gegensatz dazu ist Single Frame Coded Structured Light zwar effizient, kann aber bei komplexen Geometrien oder reflektierenden Oberflächen an Genauigkeit einbüßen. Da die Datenerfassung auf einem einzigen Frame basiert, können Verzerrungen oder Ungenauigkeiten zu Fehlern im endgültigen 3D-Modell führen. Daher wird PSSL häufig in Anwendungen bevorzugt, bei denen Präzision entscheidend ist. Beispielsweise Moose 3D-Scanner generiert aus nur einem Foto einen Rahmen einer Punktwolke und erreicht dabei eine relativ hohe Genauigkeit, wenn auch etwas niedriger als die des Phasenverschiebungsscanners.

Scangeschwindigkeit

PSSL bietet zwar eine hohe Genauigkeit, die Verwendung mehrerer Muster kann den Scanvorgang jedoch im Vergleich zu Single Frame Coded Structured Light (SCL) verlängern. Der Hauptvorteil von SCL liegt in der Geschwindigkeit: Durch die Erfassung aller erforderlichen Daten in einem einzigen Bild ermöglicht es ein schnelles Scannen. Diese Fähigkeit ist besonders wertvoll in Bereichen wie der Robotik, wo eine schnelle Datenerfassung die Leistung deutlich steigern kann.

Robustheit gegenüber Umweltschwankungen

Phasenverschiebendes strukturiertes Licht ist dank seiner fortschrittlichen Phasenanalysetechnik äußerst robust gegenüber Umgebungsschwankungen. Diese Widerstandsfähigkeit ermöglicht PSSL eine konsistente Leistung bei unterschiedlichen Lichtverhältnissen und Oberflächenstrukturen und gewährleistet so eine zuverlässige Datenerfassung auch in anspruchsvollen Umgebungen. Beispielsweise kann der Toucan 3D-Scanner dunkle Objekte wie schwarze und rote Oberflächen effektiv scannen und selbst bei schlechten Lichtverhältnissen hochpräzise 3D-Modelle erstellen.

Umgekehrt kann Single Frame Coded Structured Light anfälliger für Umwelteinflüsse sein. Da es Daten in einem Frame erfasst, können Schwankungen im Licht oder Oberflächenreflexionen die Scanqualität erheblich beeinträchtigen. Diese Einschränkung kann dazu führen, dass Single Frame Coded Structured Light bei unvorhersehbaren Umgebungsbedingungen weniger zuverlässig ist. Beispielsweise Moose 3D-Scanner neigen dazu, dunkle Objekte aus den Augen zu verlieren und benötigen oft ein Scan-Spray für bessere Scan-Ergebnisse.

Effizienz der Datenverarbeitung

Die Phase-Shifting Structured Light-Technologie nutzt fortschrittliche Algorithmen zur effizienten Verarbeitung erfasster Daten. Die Möglichkeit, mehrere Muster zu analysieren, ermöglicht Echtzeit-Feedback und sofortige Anpassungen während des Scannens. Diese Effizienz verbessert das Benutzererlebnis und optimiert Arbeitsabläufe, wodurch qualitativ hochwertige Ergebnisse leichter erzielt werden können. Nach dem Scannen mit dem Toucan 3D-Scanner können Benutzer das Modell direkt auf dem Gerät bearbeiten – ein wirklich integriertes Maschinenerlebnis. Alternativ können sie JM Studio auf einem Computer verwenden.

Im Vergleich dazu bietet Single Frame Coded Structured Light eine schnelle Datenerfassung, die Verarbeitung kann jedoch weniger flexibel sein. Da es sich um ein einzelnes Bild handelt, können Anpassungen oder Korrekturen zusätzliche Scan- oder Verarbeitungsschritte erfordern, was den Arbeitsablauf möglicherweise verlangsamt. Obwohl Single Frame Coded Structured Light schnell ist, kann es bei komplexeren Anwendungen möglicherweise nicht mit der Gesamteffizienz von PSSL mithalten. Die Moose Für den 3D-Scanner ist beispielsweise eine Verbindung zu einem Computer und die Verwendung von JM Studio zur Modellverarbeitung erforderlich.

Die Phase-Shifting Structured Light-Technologie stellt einen bedeutenden Fortschritt im 3D-Scanning dar und bietet verbesserte Genauigkeit, Stabilität und Vielseitigkeit. Single Frame Coded Strukturlichtscanner zeichnen sich durch Geschwindigkeit und schnelle Datenerfassung aus. Das Verständnis dieser Unterschiede hilft Einzelpersonen bei der Auswahl der richtigen Strukturlichtscanner Technologie für ihre Bedürfnisse und prägt letztlich die Zukunft der 3D-Modellierung und -Analyse