在數字化(hua)轉型浪潮中，高精度三維掃(sao)描技術以(yi)精準、高效、全(quan)尺寸(cun)測量的(de)綜合優勢，成為汽車工(gong)業、能源重工(gong)、工(gong)程(cheng)機械、電子(zi)電器(qi)等制造領域中不可或缺的(de)尺寸(cun)測量利器(qi)，具備廣泛(fan)的(de)應用價值(zhi)與增(zeng)長潛力。其中，掃描精度作為核心性能指標，是確保三維掃描設備獲取(qu)數據(ju)準確性與確保應(ying)用價值的關鍵(jian)所在(zai)。深耕高精(jing)度(du)三維(wei)視(shi)覺測(ce)量20載，先臨三維(wei)建(jian)立一套從研發(fa)、生(sheng)產(chan)到質檢(jian)的(de)全流程精(jing)度(du)保障體(ti)系。其CNAS認可的(de)精(jing)度(du)實驗室(shi)作(zuo)為這套精(jing)度(du)體(ti)系的(de)中(zhong)樞，深度(du)參與算(suan)法研究(jiu)、產(chan)品開發(fa)、生(sheng)產(chan)組裝以及產(chan)品精(jing)度(du)檢(jian)驗等各個環節。本期，將深入解讀先臨三維精度實驗室的校準實力，揭秘其如何為高精度工業3D掃描儀的測量精度提供堅實保障。
精度(du)是(shi)指測(ce)量值與(yu)真實值的接近(jin)程度(du)，結合了準確(que)(que)度(du)(du)與(yu)精密度(du)(du)兩(liang)個核(he)心概念。準確(que)(que)度(du)(du)衡量(liang)(liang)的是(shi)測(ce)量(liang)(liang)結果(guo)與(yu)實際真值的偏差，高(gao)準確(que)(que)度(du)(du)表明測(ce)量(liang)(liang)結果(guo)趨(qu)近于真實尺(chi)寸；而精密度(du)(du)則關(guan)注在重復(fu)測(ce)量(liang)(liang)中測(ce)量(liang)(liang)結果(guo)的一(yi)致性或(huo)波動幅度(du)(du)，高(gao)精密度(du)(du)意味著數(shu)據(ju)間呈現(xian)高(gao)度(du)(du)的一(yi)致性。
在(zai)高精度3D掃描的實際應用中，兼具高準確度和(he)高精密(mi)度至關(guan)重(zhong)要。基于此，三維掃描設備才能確保生成的3D模型既能精(jing)(jing)準呈現(xian)工件(jian)的真實尺(chi)寸，又(you)能在多(duo)次掃描的過程中保持三維數據(ju)的穩定(ding)可靠，即掃描精(jing)(jing)度高且重復精(jing)(jing)度穩定(ding)。
怎(zen)樣校準三(san)維(wei)掃描(miao)儀的(de)掃描(miao)精度？要確保三維掃描儀達到預期的精度水平，采用計量標準器進行精度校準是關鍵步驟。通過對標準球棒、標準球及標準平面等已知尺寸和形狀規格的標準器進行三維掃描，然后將掃描數據與標準器的真實尺寸進行對比，即可準確評估三維掃描儀的測量偏差，為后續的校準提供依據。
先臨三(san)維(wei)遵循國家計量技術規范JJF1951與德國VDI/VDE 2634 Part 2 & Part 3的標準要求，為旗下各類高(gao)精度工業三(san)維掃描儀定制了精密的校準方案，并在精度實驗室內嚴格執(zhi)行。
以(yi)手持(chi)激光三維掃描儀為例，先臨三維研制了(le)一款結構(gou)穩定(ding)的標準(zhun)立方體校準(zhun)工(gong)具，該立方體上布(bu)置(zhi)了(le)7組(zu)不同空間(jian)位置(zhi)的標準(zhun)陶(tao)瓷球棒，每組(zu)球棒均歷經權威計量機構(gou)的嚴(yan)格校驗認證，為校準(zhun)工(gong)作提供了(le)準(zhun)確可靠的基(ji)準(zhun)。利用協作機器人裝載手持激光(guang)三維(wei)掃描(miao)儀，實(shi)現了對空間內全(quan)部7組標準(zhun)器的自動(dong)化、全(quan)方位掃描(miao)，基于掃描(miao)測量數據出具(ju)校準(zhun)報告。
《基于結(jie)(jie)構(gou)光(guang)掃(sao)描(miao)的光(guang)學三(san)(san)維(wei)(wei)測量系統校(xiao)準規(gui)范》（JJF 1951-2021）是(shi)(shi)國內(nei)(nei)首(shou)個針對結(jie)(jie)構(gou)光(guang)三(san)(san)維(wei)(wei)掃(sao)描(miao)技術(shu)的校(xiao)準規(gui)范。該規(gui)范詳盡地(di)闡述了(le)(le)進行校(xiao)準所必(bi)備的條件、實施步(bu)驟以及(ji)結(jie)(jie)果處理(li)方法，為國內(nei)(nei)的三(san)(san)維(wei)(wei)掃(sao)描(miao)儀精度評估與校(xiao)準建立了(le)(le)統一(yi)的標準。值得一(yi)提(ti)的是(shi)(shi)，先臨天遠作為(wei)該標準的起草單位之一，與國(guo)內外(wai)領先的計量研(yan)究機構及知名企業攜手合作，共同(tong)推動了這一里程碑式標準(zhun)的制定(ding)。VDI/VDE 2634 Part2 & Part3
VDI/VDE 2634是德國工程師(shi)協(xie)會(hui)（簡稱VDI）?和德國(guo)電(dian)氣工程師協(xie)會(hui)（簡稱VDE）?聯合制定的(de)一(yi)套(tao)用于校準(zhun)光(guang)學3D測(ce)(ce)量系統(tong)的(de)國(guo)際(ji)標(biao)準(zhun)，其Part 2和(he)Part 3分別涉及了單面掃描(miao)和(he)多視點數據拼接，共同為光(guang)學三維測(ce)(ce)量技術提(ti)供了統(tong)一(yi)的(de)評(ping)估(gu)方法和(he)性能(neng)指標(biao)。符合VDI/VDE 2634 Part 2& Part 3標(biao)準(zhun)意味(wei)著，先臨三維精度實(shi)驗室不僅能(neng)服(fu)務于國(guo)內市場，還能(neng)夠滿足(zu)國(guo)際(ji)客戶的(de)特定需求，確保(bao)了校準結果的國際互認性。
怎樣保證掃描精度校準(zhun)結果的(de)準(zhun)確？先臨三維(wei)精(jing)度(du)實(shi)驗(yan)室經過高標準的(de)環境建設，確保實(shi)驗(yan)室內部全年維(wei)持著恒(heng)定的(de)溫(wen)(wen)濕(shi)度(du)條件。溫(wen)(wen)度(du)嚴(yan)格(ge)控制在(zai)20°C±0.5°C之間，而相對濕(shi)度(du)則穩定在(zai)40%RH~60%RH的(de)理想(xiang)范圍內。這樣嚴(yan)格(ge)管理的(de)環境降低了(le)溫(wen)(wen)濕(shi)度(du)波動(dong)可能對測(ce)量結果產生的(de)細微(wei)偏差，提升了(le)檢測(ce)數據的(de)可靠性。
先臨三維精度實(shi)驗室(shi)采用的計量(liang)標準器，均(jun)經過權威計量(liang)機構校準認證并具有溯源性，保證(zheng)了測(ce)量(liang)結(jie)果可以追溯(su)到國(guo)家標(biao)(biao)準。同時，先臨三維采用內外(wai)結(jie)合的(de)(de)標(biao)(biao)準器維護(hu)制度(du)，結(jie)合內部實施(shi)的(de)(de)系統化精度(du)校(xiao)驗流程與外(wai)部權(quan)威計量(liang)機構合作開展的(de)(de)定期校(xiao)準項目，不僅(jin)強化了校準結果的(de)客觀性和公正(zheng)性，更確保了三維掃(sao)描儀校準基(ji)準的長期(qi)穩定與(yu)高度可靠。先臨三維(wei)精度實驗室(shi)擁有(you)全(quan)套的校準儀器設(she)備，通過嚴謹的(de)系(xi)統(tong)性精(jing)度校驗，保證(zheng)校準結(jie)果(guo)的(de)可靠性。
激光干涉(she)儀以激光波長作為測量基準(zhun)，能夠檢測出(chu)極其微小的位移變化，對三(san)坐標測量機設備進行校準(zhun)和(he)核查(cha)。
三(san)坐標測量機則通過靈敏(min)的探測器(qi)接觸(chu)被測物體(ti)表(biao)面(mian)，進行三(san)維空間(jian)內的尺寸和(he)形狀測量，負責對精度實驗室(shi)內部的標準器(qi)進行校準。
經過層層精度傳遞與驗證的標準(zhun)器，最(zui)終為三維(wei)掃描儀提供了(le)一(yi)個可(ke)靠(kao)的校準(zhun)參照(zhao)，從(cong)而確(que)保了(le)掃描精度的校準(zhun)準(zhun)確(que)性。
先臨(lin)三維依托精度實(shi)驗室深厚的(de)校(xiao)準實(shi)力，通過系統的(de)校(xiao)準流程與前(qian)沿的(de)技術手(shou)段，確(que)保了每一臺自主生產(chan)的計(ji)量級三維掃(sao)描(miao)(miao)儀都具備計(ji)量級掃(sao)描(miao)(miao)精度(du)，為全球工業制造用戶提(ti)供(gong)值(zhi)得信(xin)賴(lai)的高(gao)精度(du)尺寸測量解(jie)決方案(an)，用精(jing)準(zhun)的(de)測(ce)量保障制(zhi)造的(de)品質。 
