3d сканер своими руками

Профессиональный сканер очень дорогой и не всегда является необходимой вещью. Нет смысла покупать дорогое устройство, если можно сэкономить, собрав небольшой аналог своими руками.

Материалы и инструменты

Для создания недорогой версии лазерного сканера понадобятся следующие предметы:

1. Качественная веб-камера.
2. Линейный лазер или любое другое устройство, выпускающее лазерные лучи. Помните, чем тоньше луч, тем качественнее получается изображение.
3. Различные крепления.
4. Программное обеспечение для обработки данных.

Важные моменты перед работой

Необходимо правильно использовать устройство, чтобы оно не навредило здоровью человека. Среди основных правил использования можно выделить:

1. Лазер является опасным. Запрещено светить им в людей и животных, особенно в глаза. Есть риск, что он вызовет ожоги сетчатки.
2. Нельзя смотреть на лазер через оптические приборы. Они усиливают функции лазера.
3. Запрещено направлять лазер на бытовую технику и транспортные средства.
4. Не давайте устройство детям.
5. Не следует использовать лазер, если его мощность превышает 5 мВт, поскольку даже отражение такого луча способно причинить непоправимый ущерб здоровью.
6. Купите специальные защитные очки.

Важно! Если не умеете пользоваться лазером, лучше откажитесь от идеи сборки 3d сканера своими руками.

3d сканер своими руками: пошаговая инструкция

Для начала необходимо купить лазерное устройство. Хорошим решение станет модуль, у которого длина волны – 650 нм. Цвет красный. Мощность 5 мВт.

Справка! Если выбирать более мощную конструкцию, вы заплатите намного больше, при этом есть большой риск навредить здоровью. Лучше остановится на лазере с автономным питанием, поскольку это очень удобно.

Если же не получается, следует выяснить параметры питания и создать небольшую обвеску для аккумулятора или батареек. Там же будет находиться кнопка включения и выключения. От обвески будут идти два провода (красный и черный). Первый отвечает за +, а последний за -. Необходимо учитывать характеристики питания и полярность, чтобы устройство не вышло из строя.

Следующий шаг – покупка веб-камеры. Необходимо выбирать устройство, поддерживающее DirectShow (лучше выбрать современное устройство). В большинстве новых моделей есть необходимо драйвера.

Внимание! Также важно, чтобы веб-камера была способна выдать как минимум 30 FPS на расширении 640×480. Можно купить и камеру, характеристики которой будут немного ниже, но и качество уменьшится.

Помните, если расширение и частота кадров высокие, компьютер будет нагружен. Хороший выбор – видеокамера Logitech Pro 9000 или Logitech HDPro Webcam 910. Самый лучший вариант – выбрать черно-белую камеру с CCD-матрицей.

Теперь необходимо решить вопрос с программным обеспечением. Оно необходимо, чтобы перевести плоское изображение в трехмерные модели. Отличный выбор – приложение DAVID-Laserscanner. Оно недавно было обновлено, и некоторые ошибки исправлены. Также нам понадобится программа Microsoft .NET Framework 2.0. Но можно выбрать и более высокую версию. Но помните, что полная версия приложения Laserscanner стоит более 300 евро.

Внимание! Существует и Demo версия, но она не способна сохранять уже готовые модели 3d.

Сначала скачивается и устанавливается программа. Нам нужно открыть папку, где находится утилита, и зайти в каталог Printout. Там ищем файлы для калибровки под формат А3 и А4. Форматы выбираются в зависимости от размера предмета, который нужно сканировать. Но помните, что высота этого объекта приблизительно в два раза ниже, чем высота угла калибровки. Шаблоны необходимо распечатать и согнуть в линии сгиба, подобно книге. Важно, чтобы угол сгиба был 90 градусов, и не менялся. Также листы должны быть ровными. Не перепутайте ориентацию. В распечатках измеряем и запоминаем длину линии, которая подписывается как масштаб (Scale, измеряется в миллиметрах). Ставим объект, который будем сканировать так, чтобы созданный угол был позади него.

Включаем веб-камеру в черно-белый режим. Она должна смотреть прямо на угол. Фиксируем устройство. Запускаем калибровку. Открываем программу DAVID-Laserscanner, и выбираем камеру как источник. Открываем раздел Camera Calibration. Там вводятся измеренные параметры масштаба. Нажимаем Calibrate. Программа может сразу выдать сообщение, об успешности калибровки. Это хорошо. Если сообщение не появилось, камеру необходимо настроить. Отключаем все, что улучшает изображение – автофокус, автоматические настройки яркости.

Справка! Если необходимо сканировать изображение несколько раз, калибровку придется повторять.

Теперь включаем лазер и наводим его на образец. Это нужно, чтобы видеть необходимые части угла калибровки. Вы должны видеть линию лазера и с правой, и с левой стороны и на предмете. Внимание! При сканировании прозрачных предметов возникнут проблемы. Их придется покрывать краской.

Делаем комнату темной (изолируем все источники света). Опять наводим лазер на образец. В идеале, на экране должна быть видна только линия лазера (не видно предмета и угла). Попробуйте подвигать ползунок Exposure, чтобы увеличить или снизить экспозицию.

Теперь начинаем сканирование. Включаем режим отображения глубины через Camera Shows, потом Depth Map. Если поводить лазером вниз или вверх, программа начнет рисовать контуры предмета в пространстве. Если не получается сделать сканирование с первого раза, следует исправить настройки и просто привыкнуть к работе. Для финального сканирования нажимаем Stop и Erase, потом Start. Если получилось качественное сканирование, нажимаем Stop, потом Add to list. Для сохранения копии нажимаем Save As.

Опять нажимаем Stop и Erase. Предмет нужно постоянно переворачивать, пока не остановимся на 360 градусах. Это нужно, чтобы изображение было трехмерным.

Сделать сканер высокого разрешения своими руками несложно. однако необходимо придерживаться все правил, чтобы устройство получилось качественным.