الماسح الضوئي ثلاثي الأبعاد عبارة عن جهاز تكنولوجي متقدم يُستخدم لالتقاط الأشكال الهندسية-ثلاثية الأبعاد ونسيج السطح لكائن ما وتحويله إلى نموذج رقمي. ولديها تطبيقات واسعة في التصنيع والبناء والرعاية الصحية والحفاظ على التراث الثقافي والواقع الافتراضي، مما يوفر العديد من الابتكارات والحلول في مختلف الصناعات.
كانت طرق القياس الأولى تعتمد على الاتصال-، ممثلة بآلات قياس إحداثيات ثلاثية الأبعاد (CMM). على الرغم من تحقيق دقة مستوى الميكرومتر- (0.5 مم)، إلا أن حجمها الكبير وتكلفتها العالية وعدم القدرة على قياس الأجسام اللينة حد من تطبيقها.
بعد ذلك ظهرت طرق قياس عدم الاتصال-، وتنقسم بشكل أساسي إلى فئتين:
لا تتطلب الأساليب السلبية مصدر ضوء محددًا وتعتمد كليًا على ظروف الإضاءة الطبيعية المحيطة بالكائن لإجراء المسح الضوئي. غالبًا ما يستخدمون تقنية مجهر، ولكن لديهم دقة منخفضة ويمكنهم فقط مسح الأشياء ذات السمات الهندسية، مما يفشل في تلبية متطلبات العديد من المجالات.
تقوم الأساليب النشطة بإسقاط ضوء محدد على الكائن. يعد مسح خط الليزر تقنية تمثيلية ذات دقة عالية نسبيًا، ولكن نظرًا لإمكانية تسليط شعاع ضوء واحد فقط في المرة الواحدة، تكون سرعة المسح بطيئة. علاوة على ذلك، لا يمكن استخدام الليزر في مجالات محددة لأنه يمكن أن يضر الكائنات الحية والأشياء الثمينة.
التكنولوجيا الناشئة هي المسح الضوئي المنظم. الضوء المنظم هو أيضًا وسيلة فعالة؛ يقوم بإطلاق أشعة ضوئية متعددة في وقت واحد من خلال الإسقاط أو الشبكات لالتقاط سطح الجسم. هناك حاجة فقط إلى معلومات من عدد قليل من الأسطح لإكمال الفحص. أكبر مزاياها هي:
سرعة مسح عالية وقابلية للبرمجة.
تعتمد تقنية أخرى على مبدأ موجة النبض-المنخفضة التردد (موجة صوتية منخفضة التردد-)، والتي تُستخدم بشكل أساسي في قياس المستوى. استنادًا إلى -وحدة تشكيل الشعاع ذات المصفوفة ثنائية الأبعاد التي تنقل نبضات منخفضة التردد-، يستقبل الماسح الضوئي ثلاثي الأبعاد أصداء المواد الموجودة في الصوامع أو الغرف أو الحاويات الأخرى. يقوم معالج الإشارات الرقمية بالجهاز بأخذ عينات وتحليل الإشارات المستقبلة. ومن خلال تقدير وقت وصول الصدى واتجاهه، يقوم المعالج بتكوين خريطة ثلاثية الأبعاد لسطح المادة. تتم معالجة هذه الصورة باستخدام طريقة حسابية خاصة لإنشاء صورة ثلاثية الأبعاد يمكن عرضها على شاشة بعيدة. يمكن لمقياس المستوى بعد ذلك تحديد حجم وكتلة المادة بدقة، مما يتيح مراقبة مستوى العملية والتحكم في المخزون للوصول إلى مستوى جديد. يمكن أن يؤدي الكشف الدقيق عن المواد بواسطة أجهزة قياس المستوى إلى تحسين الكفاءة التشغيلية وقدرات الإدارة، وتقليل حالات الطوارئ ذات التكلفة العالية-، وتسريع عائدات الإيرادات.
