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Wir erklären Ihnen den 3D-Scan durch Streifenprojektion

Auf 9. Juli 2016 von 3Dnatives veröffentlicht
Streifenprojektion

Die Entwicklungen des 3D-Drucks und des -Scans schreiten mit hohem Tempo voran, jedoch sind die Technologien, die sich dahinter verbergen für einige noch unklar. Nach unseren Artikeln über die gewöhnlichsten 3D-Drucktechniken, stellen wir Ihnen nun diverse 3D-Scanverfahren vor, darunter Streifenprojektion.

3D-Scan, wie man es heutzutage versteht, wurde in den 80ern entwickelt. Der erste Ansatz kam jedoch von den Ägyptern in der Antike, die mit Gips Mumienköpfe nachbildeten. Die ersten digitalen Scanner waren fast so aufwendig anzuwenden wie die Technik der Ägypter. Sie funktionierten mit sogenannten Kontaktproben, die tausende Male mit dem Objekt in Berührung kamen, um es digital nachzubilden.

Streifenprojektion

EinScan-S 3D-Scanner mit Streifenprojektionstechnik

Heutzutage gehören Laser-, Streifenlichtscanning, Fotogrammetrie und Impulslaufzeitverfahren zu den Haupttechniken. Der 3D-Scan durch Streifenprojektion, ermöglicht es dreidimensionale Objekte digital nachzubilden. Doch, wie ist das möglich?

Im Falle des Streifenprojektionsscanner setzt sich das Gerät aus einem Beamer sowie zwei Kameras zusammen. Bei kleineren Gegenständen wird ebenfalls eine Drehplatte verwendet, auf der das Objekt abgestellt wird. Die Drehplatte automatisiert den gesamten Prozess. So muss der Gegenstand nicht in allen Richtungen manuell gedreht werden.

Streifenprojektion

Funktionsweise des 3D-Scans durch Streifenprojektion / TU-Braunschweig

Im Rahmen der Digitalisierung wird das Objekt von einem Lichtmuster bestrahlt. Der Projektor beleuchtet das Objekt mit Mustern von parallelen weißen und schwarzen Streifen unterschiedlicher Breite. Dabei registrieren die Kameras das projizierte Streifenmuster. Die Kameras nehmen jeweils jedes Projektionsmuster auf. So entsteht eine zeitliche Folge von unterschiedlichen Helligkeitswerten.

Der Hauptvorteil der Streifenprojektion liegt in der Qualität der Digitalisierung. Manche Einsteigermodelle wie der Einscan-S können sogar Texturen und Farben aufnehmen, indem nach den Streifen die Grundfarben nacheinander projiziert werden.

Wie beim Laserscanning liegt der Hauptnachteil in der schlechten Erfassung von durchsichtigen oder reflektierenden Flächen. Das Problem kann jedoch mit weißem Pulver behoben werden.

Die Streifenprojektion wird im Vergleich zum Laserscanning eher für kleine Gegenstände verwendet. Sie wird zum Beispiel oft in der Forensik oder zur Digitalisierung unserer Kulturerbe benutzt.

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