在数字化浪潮加速的今天,3D 扫描技术正以前所未有的速度融入各行各业,成为推动各领域智能化与数字化转型的关键力量。根据Data Bridge数据,2024 年全球 3D 扫描仪市场规模为 67 亿美元,预计到 2032 年将达到 259.3 亿美元,预测期内复合年增长率为 7.80%。
从工业制造中的高精度检测,到医疗领域的精准建模,延伸到教育科研、文物保护等场景的数字化复原,3D 扫描技术凭借其能够快速、精准地获取物体三维数据的优势,为众多行业带来了前所未有的变革机遇。而先进光源技术作为 3D 扫描设备的核心部件之一,其性能的优劣直接决定了三维数据的精准性与设备的整体体验,是 3D 扫描技术能够持续发展的关键支撑。
在这样的行业背景下,9 月 10 日第 26 届中国国际光电博览会(CIOE)上,全球领先的智能传感和发射器解决方案供应商艾迈斯欧司朗(ams OSRAM)与三维视觉领域科技创新企业先临三维联合举办了一场备受瞩目的展台新闻发布会。
先临三维多功能无线一体式手持3D扫描仪EinScan Rigil,搭载艾迈斯欧司朗先进红外和蓝激光光源解决方案
在这次发布会上,双方共同揭幕了先临三维多功能无线一体式手持 3D 扫描仪 —— EinScan Rigil,这款产品搭载了艾迈斯欧司朗的先进光源解决方案 —— Metal Can 系列蓝激光和 SFH 47XX 系列红外 LED 产品,将为汽车后市场、艺术文创、数字资产等多个应用领域带来全新的工业扫描体验,标志着 3D 扫描技术在性能与应用拓展上的一次重大突破。会后,两家企业的高管还接受了《电子工程专辑》等媒体的采访,就双方产品创新技术、合作价值和未来布局进行了深度分享。
受访人(由右至左):
熊丽媛,艾迈斯欧司朗亚太区红外产品高级市场经理
郑运强,艾迈斯欧司朗亚太区可见激光市场经理
杨琛,先临三维工业测量销售总监
李昱,先临三维医疗、文创行业经理
3D扫描进入无线智扫新时代
先临三维发布的 EinScan Rigil 手持 3D 扫描仪以无线一体化设计和卓越的性能表现,为 3D 扫描领域带来了全新的变革。其最大亮点在于其第三代无线扫描技术的应用,这一创新技术彻底摆脱了传统扫描仪对电源和电脑的依赖,让扫描工作变得更加自由和高效。
据介绍,产品开发端和质检端是3D扫描仪主要工业应用,无论是车间设备巡检、现场逆向工程,还是博物馆文物数字化采集,亦或是教育科研场景,用户都能以更灵活、更便捷的方式完成扫描任务,大大缩短了从准备到采集、再到复核的整个流程时间,显著提升了工作效率。
在技术层面,EinScan Rigil 一机多用,性能卓越。它能够为汽车后市场、AR/VR 与数字资产、艺术文创、教育科研等细分领域用户提供专业的高精度三维数据采集工具。其搭载的两组共计四个独立的深度相机,与艾迈斯欧司朗的光源解决方案精准匹配,确保在复杂环境下仍能精准采集数据并有效提升效率。
EinScan Rigil现场演示,扫描一个花瓶的三维数据
据先临三维医疗、文创行业经理李昱介绍,EinScan Rigil 支持激光模式下不贴点扫描,凭借其智能特征追踪算法,可利用模型上的结构特征进行定位拼接,减少扫描前准备工作,极大地减少了应用复杂性,提升了整体工作效率。此外,该设备在扫描过程中,用户可通过自带一体式触控屏实时观察扫描数据质量,其后端的算法还能对一些小的缺失进行自动补充,进一步提高了数据的完整性和准确性。
EinScan Rigil硬件配置
在数据互通方面,EinScan Rigil 输出的三维数据采用通用的 OBJ 或 PLY 格式,能够直接导入到 ZBrush、Maya、3D Max 等主流设计软件以及虚幻 5、Unity3D 等游戏开发引擎中,无需进行过多的数据调整,为后续的开发和应用提供了极大的便利。这一特性使得 EinScan Rigil 不仅能够满足工业领域的高精度3D测量需求,还能在 AR/VR 游戏建模、文物色彩还原等创意领域发挥重要作用,为不同行业的用户提供了强大的三维数据采集支持。
EinScan Rigil详细技术参数
先进光源是精准扫描的核心动力
李昱表示:“在高精度3D扫描中,卓越的光源性能是获取精准数据的核心基础。”艾迈斯欧司朗的 Metal Can 系列蓝激光和 SFH 47XX 系列红外 LED 产品在 EinScan Rigil 中扮演着至关重要的角色:
蓝激光光源采用TO56封装的多模大功率芯片,输出功率达500毫瓦,光斑直径控制在0.1毫米,可广泛兼容反光表面捕捉微米级细节,从而实现更高的扫描精度。其 450 纳米的波长使得能量集中,为 3D 扫描提供了高质量的原始数据,这对于工业级精度的实现至关重要。例如一些工业场景里面有反光或深黑色产品,红外光波能量不够,就可以用蓝激光来解决问题。
激光扫描模式适合场景
红外 LED 产品SFH 47XX系列通过叠晶工艺芯片和优质的封装实现高功率密度,热阻低至5℃/W,确保设备在3小时长续航下稳定工作。艾迈斯欧司朗亚太区红外产品高级市场经理熊丽媛强调:“红外不可见光在人体扫描中更舒适,例如婴幼儿扫描时无需担心激光伤眼,同时其补光特性提升了暗部细节的捕捉能力。”尽管红外光人眼不可见,但它在补全光谱后能够为算法处理提供更准确的数据输入,确保在复杂光照和温度条件下也能稳定输出一致的结果。
红外扫描模式适合场景
艾迈斯欧司朗亚太区可见激光市场经理郑运强指出,TO38/TO56/TO90等不同的芯片封装和设计会导致光斑质量的差异,从而影响扫描精度。例如,单模蓝光芯片的光斑质量更好,线条更细,能够实现更高的精度;而多模大功率蓝光芯片则在应用范围上更具优势。
此外,艾迈斯欧司朗的光源产品在设计上充分考虑了低功耗与高性能之间的平衡。通过低热阻封装技术与电光转换效率优化,艾迈斯欧司朗能够在保证光源高亮度输出的同时,最大限度地减少热量产生,确保芯片在长时间工作下的稳定性和可靠性,避免了波长漂移对精度的影响。这种对光和热的精细管理,使得艾迈斯欧司朗的光源产品能够在小巧的空间内实现高性能输出,满足 EinScan Rigil 对于小型化、高性能、长续航的要求。
EinScan Rigil搭载两组共计四个独立深度相机,分别精准适配艾迈斯欧司朗的激光与红外光源
在环境光抗干扰方面,由于蓝激光波长及能量特性,使其受环境光的影响大幅减小,艾迈斯欧司朗的高质量蓝激光光源为先临三维的算法优化提供了坚实的基础。
先临三维通过其先进的算法,能够对光源输出的光信号进行有效补偿和处理,从而在复杂自然环境下实现精准的 3D 建模。这种光源与算法的深度协同,充分发挥了双方的技术优势,为 3D 扫描技术在户外等复杂场景下的应用提供了可能。
彼此选择的深度合作
艾迈斯欧司朗与先临三维的合作由来已久,双方从2022年的口腔扫描产品合作开始,逐渐发展成为互信共赢的长期合作伙伴——当时艾迈斯欧司朗1616红外LED助力先临三维实现了小尺寸、高功率的扫描头设计。
先临三维Aoralscan 3i口腔数字印模仪采用艾迈斯欧司朗SFH 4170S, 属于OSLON® P1616系列红外LED,尺寸紧凑小巧(图片:先临三维)
如今,合作已从单一产品延伸至战略生态。此次 EinScan Rigil 的发布,不仅是双方在 3D 扫描领域合作的又一重要成果,更是双方技术协同与市场开拓理念的高度契合体现。
对于艾迈斯欧司朗而言,选择与先临三维合作是基于对其在 3D 扫描领域深耕细作的认可。先临三维在产品研发和市场推广上的稳健步伐,以及对产品质量和技术创新的执着追求,与艾迈斯欧司朗的技术优势形成了完美的互补。
熊丽媛表示,与先临三维的合作是一种相互选择、共同成长的过程。双方在技术交流和产品研发上的深度合作,使得艾迈斯欧司朗的光源产品能够更好地满足 3D 扫描设备的需求,同时也为先临三维的产品创新提供了强大的技术支持。
先临三维则看重艾迈斯欧司朗在光源技术领域的深厚积累和持续创新能力。艾迈斯欧司朗的高质量光源产品为先临三维的 3D 扫描仪提供了核心动力,使其能够在多个领域实现高性能的三维数据采集。
先临三维工业测量销售总监杨琛指出,双方的合作不仅仅是产品层面的结合,更是技术与市场的深度融合。通过与艾迈斯欧司朗的合作,先临三维能够在光源技术上获得持续的支持,从而将更多的精力投入到扫描算法和应用开发上,进一步提升产品的竞争力。
在产品定制化方面,双方也展现出了高度的灵活性和合作意愿。“我们不断升级一次芯片技术,如第六代红外芯片的电光效率已从30%提升至60%。当客户需求超出标准产品时,我们会进行封装尺寸、波长甚至芯片结构的定制化调整。”熊丽媛表示,艾迈斯欧司朗欢迎客户根据市场需求提出定制化要求,从封装尺寸、光功率到波长等参数都可以进行灵活调整,以满足不同应用场景下的特殊需求。这种深度的定制化合作模式,使得双方能够快速响应市场变化,推出更具针对性的产品解决方案,进一步巩固双方在 3D 扫描市场的领先地位。
未来展望:共筑 3D 数字化生态
随着全球 3D 数字化浪潮的加速推进,3D 扫描技术的应用场景将不断拓展和深化。艾迈斯欧司朗和先临三维的合作案例为未来全球 3D 数字化的发展提供了宝贵的借鉴和启示,蓝激光与红外VCSEL的协同应用,结合AI算法与无线通信技术,实现了从“看得清”到“扫得准”的跨越。
对于未来布局,艾迈斯欧司朗将继续在光学和传感技术领域进行创新和拓展,为机器人、智能家居、智能交通等领域提供一站式的光学解决方案。而先临三维则将继续深化在工业检测和专业级应用领域的布局,同时积极探索人形机器人等新兴领域的应用机会,推动 3D 扫描技术在更多场景下的落地和应用。双方将继续探索多光谱融合、边缘计算等技术。旨在提升三维扫描设备对复杂材质和环境光的适应能力,并通过边缘计算优化实现扫描端侧算力提升,从而进一步提升扫描精度及效率。
总之,艾迈斯欧司朗与先临三维的合作是光学技术与三维视觉技术深度融合的典范。双方通过优势互补、深度合作,在 3D 扫描领域取得了显著的成果,为全球 3D 数字化的发展注入了新的动力。未来,随着技术的不断进步和应用场景的持续拓展,双方的合作将为更多行业带来创新和变革,共同构建一个更加智能化、数字化的未来世界。
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