激光掃描系統的案例
VirtualLab運用：基于物理光學激光掃描系統的設計和分析
VirtualLab Fusion軟件可以設計和分析包含掃描鏡和f-theta光學透鏡的激光掃描儀
激光掃描系統使用可移動的光學元件，能夠使激光光束的位置動態變化。這類系統的典型應用有：
?激光材料加工
?激光投影
?3D物體掃描
?條形碼閱讀器
軟件VirtualLab Fusion提供了基于光線追跡以及物理光學的模擬技術以用于激光掃描儀系統。并可計算典型的透鏡像差，例如場曲和畸變。同時，VirtualLab Fusion還可以將衍射效應考慮在內，精確的研究光束尺寸和光束剖面。VirtualLab Fusion將參數耦合工具與靈活的定位概念進行結合，允許模擬非常復雜的掃描儀光學系統。VirtualLab Fusion的參數優化和參數運行工具能夠進行激光掃描系統的設計和公差分析。
VirtualLab Fusion 軟件的特性：
?分析典型像差，例如場曲和畸變
?精確的研究光束尺寸和光束剖面
?使用參數優化設計掃描系統
?實驗公差分析
?易于使用的定位概念和參數耦合工具
?真實的激光源建模
?設計折射光束整形器
軟件和應用案例：
如果對更多信息感興趣？請通過support@lighttrans.com聯系我們或使用我們的VirtualLab Fusion的試用版和案例來進行實際的操作：
?LSC.0001：使用一個非球面透鏡對激光掃描系統進行性能分析
?LSC.0002：使用f-theta對象對激光掃描系統進行分析
?現在就下載VirtualLab Fusion試用版!
包含兩個掃描鏡和f-theta對象的激光掃描系統。
展開 VirtualLab Fusion：使用非球面透鏡對激光掃描系統進行性能分析
激光掃描系統（LSC.0001 v1.0）
使用非球面透鏡對激光掃描系統進行性能分析
應用案例概述
系統細節
光源
- 綠光二極管
元件
- 雙軸振鏡掃描儀
- 非球面透鏡
探測器
- 場曲和畸變
- 光束強度剖面
- 焦點區域探測器
- 光束參數
模擬/設計
- 光線追跡：分析場曲和畸變，場追跡引擎的探測器的定位
- 場追跡：考慮衍射效應，進行更精確的光束尺寸和剖面的研究
系統說明
激光掃描系統的性能評估
一個激光掃描系統的掃描光學部分包含了一個掃描儀單元和一個非球面透鏡，在一維掃描過程中（沿入射角Theta），通過分析光束的場曲和畸變來評估其性能。
此外，計算了不同掃描位置處的光束尺寸和輪廓。
展開 VirtualLab運用：使用非球面透鏡對激光掃描系統進行性能分析
激光掃描系統（LSC.0001 v1.0）
使用非球面透鏡對激光掃描系統進行性能分析
應用案例概述
系統細節
光源
- 綠光二極管
元件
- 雙軸振鏡掃描儀
- 非球面透鏡
探測器
- 場曲和畸變
- 光束強度剖面
- 焦點區域探測器
- 光束參數
模擬/設計
- 光線追跡：分析場曲和畸變，場追跡引擎的探測器的定位
- 場追跡：考慮衍射效應，進行更精確的光束尺寸和剖面的研究
系統說明
激光掃描系統的性能評估
一個激光掃描系統的掃描光學部分包含了一個掃描儀單元和一個非球面透鏡，在一維掃描過程中（沿入射角Theta），通過分析光束的場曲和畸變來評估其性能。
此外，計算了不同掃描位置處的光束尺寸和輪廓。
展開 VirtualLab運用：使用非球面透鏡對激光掃描系統進行性能分析
激光掃描系統（LSC.0001 v1.0）
使用非球面透鏡對激光掃描系統進行性能分析
應用案例概述
系統細節
光源
- 綠光二極管
元件
- 雙軸振鏡掃描儀
- 非球面透鏡
探測器
- 場曲和畸變
- 光束強度剖面
- 焦點區域探測器
- 光束參數
模擬/設計
- 光線追跡：分析場曲和畸變，場追跡引擎的探測器的定位
- 場追跡：考慮衍射效應，進行更精確的光束尺寸和剖面的研究
系統說明
激光掃描系統的性能評估
一個激光掃描系統的掃描光學部分包含了一個掃描儀單元和一個非球面透鏡，在一維掃描過程中（沿入射角Theta），通過分析光束的場曲和畸變來評估其性能。
此外，計算了不同掃描位置處的光束尺寸和輪廓。
展開 
VirtualLab Fusion：在一個微鏡激光掃描系統中鏡像差對光束質量的影響
概括案例
1.系統細節
? 光源
- 綠色激光二極管
? 元件
- 基于單掃描微鏡的激光掃描系統，例如MEMS（微機電系統）
? 探測器
- 光線可視化檢查（3D顯示）
- 場分布和相位計算
- 光束參數（M2值，發散角）
? 建模/設計
- 光線追跡：首先概覽系統性能
- 場追跡：
√ 光束傳播包含表面像差
√ 分析生成光束的形狀和質量
2.系統圖片
3.模擬和設計結果
鏡像差（由澤尼克多項式表示）：
4.總結
基于單掃描微鏡的激光掃描系統（例如MEMS）中的鏡像差進行建模和仿真。
1) 模擬
通過使用光線追跡方法驗證激光掃描設置
2) 建模
使用澤尼克標準界面來模擬靜態或動態形式的復雜鏡面像差
3) 分析
為了計算場分布和評價光束形狀和參數，應用經典場追跡引擎
復雜的系統，如基于單微鏡的激光掃描儀可以通過使用VirtualLab Fusion來模擬。此外，幾乎所有類型的表面變形都可以通過引入澤尼克像差到掃描鏡來模擬。因此，可以根據掃描的位置評估光束形狀和質量。
詳細案例
系統參數
1. 此案例的背景和目的
? 作為一個掃描鏡必須包含兩個掃描軸以及考慮一個更復雜的傾斜操作（傾斜的方向并不是獨立的）。
? 另外，將表面像差引入到掃描鏡，可以是靜態或動態類型。
? 因為澤尼克多項式非常適合描述幾乎所有類型的像差，它們可用于演示表面偏差。
2. 模擬鏡像差：澤尼克界面
? 為了模擬靜態或動態鏡像差，使用澤尼克界面。
? 通過使用澤尼克多項式，可以適當地插入任意相位或表面偏差。
展開 VirtualLab運用：在一個微鏡激光掃描系統中鏡像差對光束質量的影響
概括案例
1.系統細節
?光源
-綠色激光二極管
?元件
-基于單掃描微鏡的激光掃描系統，例如MEMS（微機電系統）
?探測器
-光線可視化檢查（3D顯示）
-場分布和相位計算
-光束參數（M2值，發散角）
?建模/設計
-光線追跡：首先概覽系統性能
-場追跡：
√光束傳播包含表面像差
√分析生成光束的形狀和質量
2.系統圖片
3.模擬和設計結果
鏡像差（由澤尼克多項式表示）：
4.總結
基于單掃描微鏡的激光掃描系統（例如MEMS）中的鏡像差進行建模和仿真。
1)模擬
通過使用光線追跡方法驗證激光掃描設置
2)建模
使用澤尼克標準界面來模擬靜態或動態形式的復雜鏡面像差
3)分析
為了計算場分布和評價光束形狀和參數，應用經典場追跡引擎
復雜的系統，如基于單微鏡的激光掃描儀可以通過使用VirtualLab Fusion來模擬。此外，幾乎所有類型的表面變形都可以通過引入澤尼克像差到掃描鏡來模擬。因此，可以根據掃描的位置評估光束形狀和質量。
詳細案例
系統參數
1. 此案例的背景和目的
?作為一個掃描鏡必須包含兩個掃描軸以及考慮一個更復雜的傾斜操作（傾斜的方向并不是獨立的）。
?另外，將表面像差引入到掃描鏡，可以是靜態或動態類型。
?因為澤尼克多項式非常適合描述幾乎所有類型的像差，它們可用于演示表面偏差。
2. 模擬鏡像差：澤尼克界面
?為了模擬靜態或動態鏡像差，使用澤尼克界面。
?通過使用澤尼克多項式，可以適當地插入任意相位或表面偏差。
展開 F-Theta物鏡激光掃描系統的性能分析
激光掃描系統（LSC.0002 v1.0）
應用案例概述
系統細節
? 光源
– 綠光二極管
? 元件
– 雙軸振鏡掃描儀
– F-Theta物鏡
? 探測器
– 場曲和畸變探測器
– 光束強度剖面探測器
– 焦點區域探測器
– 光束參數探測器
? 模擬/設計
– 光線追跡：分析掃描場尺寸，場曲以及畸變
– 場追跡：考慮衍射效應，進行更精確的光束尺寸和剖面的研究
系統說明
激光掃描系統的性能評估
? 一個激光掃描系統的掃描光學部分包含了一個掃描儀單元和一個F-Theta物鏡，在一維掃描過程中（沿入射角Theta），通過分析光束的場曲和畸變來評估其性能。
? 此外，計算了不同掃描位置處的光束尺寸和輪廓。
展開 F-Theta物鏡激光掃描系統的性能分析
激光掃描系統（LSC.0002 v1.0）
應用案例概述
系統細節
?光源
–綠光二極管
?元件
–雙軸振鏡掃描儀
–F-Theta物鏡
?探測器
–場曲和畸變探測器
–光束強度剖面探測器
–焦點區域探測器
–光束參數探測器
?模擬/設計
–光線追跡：分析掃描場尺寸，場曲以及畸變
–場追跡：考慮衍射效應，進行更精確的光束尺寸和剖面的研究
系統說明
激光掃描系統的性能評估
?一個激光掃描系統的掃描光學部分包含了一個掃描儀單元和一個F-Theta物鏡，在一維掃描過程中（沿入射角Theta），通過分析光束的場曲和畸變來評估其性能。
?此外，計算了不同掃描位置處的光束尺寸和輪廓。
模擬和設計結果
其他的VirtualLab特征
在此案例中，你將從以下選擇的特征中獲益：
?各種探測器
-測量與反射鏡掃描角度相關的焦點位置
-測量探測器平面上的光束位置
-使用焦點區域探測器計算焦點區域中的場
?參數耦合
-針對掃描光學部分的期望輸入掃描角度Theta來調整反射鏡方位
?參數運行
-估計掃描場尺寸
-生成場曲和畸變圖
總結
VirtualLab可以
?模擬一個由雙軸掃描反射鏡和一個F-Theta物鏡構成的激光掃描系統
?分析目標平面上的光束偏轉
-通過光線追跡來計算掃描場尺寸，場曲和畸變
-通過幾何場追跡來計算光束剖面
-場追跡可以更準確地分析光束位置和焦點
應用案例詳述
系統參數
應用案例內容
?LSC.0001和LSC.0002為激光掃描系統。
展開 VirtualLab運用：對使用非球面透鏡的激光掃描系統進行性能分析
激光系統＞掃描系統
任務/系統描述
亮點
? 對用戶自定義的掃描過程建模
? 多樣的可選擇的角度定義
? 完全掃描以及附加光學設置過程中的高速仿真
? 已掃描光斑的畸變評價
說明：光源
說明：掃描鏡系統
說明：非球面透鏡作為掃描光學系統
說明：探測器
結果：3D系統光線追跡
結果：3D光線追跡（軸上&離軸）
結果：軸上光束輪廓
結果：離軸光束輪廓
結果：離軸光束輪廓（傾斜探測器）
結果：掃描過程
文件&技術信息
展開 供應非接觸式三維掃描激光測振儀
供應非接觸式三維掃描激光測振儀
產品介紹
在一些特殊情況下，比如測試物體不能直接觸及，或者傳統的接觸式傳感器（加速度傳感器）不能派上用場時，非接觸式振動測量就顯得尤其至關重要。下列情況：
- 測試件本身很輕 （壓電傳感器，喇叭薄膜）
- 測試物件處于高溫（幾百度到幾千度高溫）
- 測試物件在旋轉
- 操作者為了節省時間，不想把時間浪費在加速度傳感器粘貼上。
Julight公司為不需接觸被測件表面的遠距離振動測量提供了兩個系列產品 。
三維掃描式激光測振儀
VSM4000-SCAN-3D 三維掃描激光測振儀
VSM-4000-SCAN-3D三維掃描激光測振儀
JULIGHT公司的三維掃描激光測試儀可以一次同時測量目標上一個點的三維振動（X,Y 和Z向），是一個精密度極高，可靠易用的非接觸測量儀器。 由于同時可以測定三個方向，瞬間的事件很容易被測得。
三維激光掃描自混合干涉型測振儀VSM-4000-SCAN-3D是由三套單點掃描激光測振儀器，按照一定的布置方式組成，協調同步掃描完成在0.2米-1.2米距離之內對任何表面進行非接觸式逐點振動分析。該系統可由單人在野外環境下進行搬運、裝配和操作。
VSM-4000-SCAN-3D測振儀由三套激光探頭（含含激光頭，鏡片掃描系統，攝像系統和輪廓遙測儀）、三套控制器單元、電腦和一套可實現復雜幾何表面掃描和測量的綜合軟件包組成。該軟件包還包含了一個模態分析模塊(選項）和全場應力分析軟件（選項）。
VSM-4000-SCAN-3D測振儀可在每個方向上+/-25°的掃描空間內測量高達1024個點每軸。系統軟件可實現：目標柔性測量網格的生成、已編程網格的自動化掃描、大量多種數據的分析和過濾選項、以及分析結果的3D動畫和可視化顯示。
展開 F-THETA 掃描透鏡
F-Theta鏡頭通常用于高性能激光掃描系統中，用于產生焦點，這些焦點的側向位移線性地取決于掃描角。這是在通常情況下，如激光材料加工應用，所要求的特性。 在VirtualLab Fusion中，我們為此類情況提供了掃描光源，并結合使用了不同的場求解器，可以方便地評估此類掃描透鏡系統的性能。
F-THETA 掃描鏡的評估
利用VirtualLab Fusion中的掃描源，我們可以通過測量不同掃描角度的焦點位置和光斑大小的偏差來分析F-Theta鏡頭的性能。 如何設置掃描光源
VirtualLab Fusion中的掃描源定義了一個多模式源，它會輻射到幾個預定義的方向，這對激光掃描系統的建模和評估很有幫助。
展開 
[NEWSLETTER] F-THETA 掃描透鏡
F-Theta鏡頭通常用于高性能激光掃描系統中，用于產生焦點，這些焦點的側向位移線性地取決于掃描角。這是在通常情況下，如激光材料加工應用，所要求的特性。 在VirtualLab Fusion中，我們為此類情況提供了掃描光源，并結合使用了不同的場求解器，可以方便地評估此類掃描透鏡系統的性能。
F-THETA 掃描鏡的評估
利用VirtualLab Fusion中的掃描源，我們可以通過測量不同掃描角度的焦點位置和光斑大小的偏差來分析F-Theta鏡頭的性能。
如何設置掃描光源
VirtualLab Fusion中的掃描源定義了一個多模式源，它會輻射到幾個預定義的方向，這對激光掃描系統的建模和評估很有幫助。
獲取更多信息請發送消息至：support@infotek.com.cn / support@infocrops.com
展開 無人機激光雷達測繪系統應用
無人機LiDAR激光探測與測量
LiDAR激光探測與測量，也就是激光雷達。是一種遙感技術，它使用快速激光脈沖來繪制地球表面的地圖。LiDAR 在用于創建用于各種業務應用程序的高分辨率數字表面、地形和高程模型時非常有用。
在過去的十年中，無人機在農業環境測繪的監測領域發展迅速，而無人機激光雷達掃描系統使得無人機在測繪監測領域的市場更為廣闊。
LiDAR 系統，可以收集和映射對象的詳細信息和精確的 3D 模型：例如，植物、樹木、建筑物、堤防等基礎設施和地表。
光探測和測距 (LiDAR) 的工作原理是將激光脈沖快速連續地發送到一系列準確定義的方向。測量每個激光脈沖從目標反射并返回到 LiDAR 掃描儀所需的傳播時間，可以重建掃描儀周圍表面的距離和方向。將 LiDAR 掃描儀連接到像無人機這樣的移動平臺上，可以在無人機平臺向前移動時對更大的表面積進行 3D 映射。
激光雷(LiDAR)搭載無人機的應用領域
1.事故現場
LiDAR 是一種主動系統，它使用紫外光、近紅外光對不需要外部光的物體進行成像以進行有效映射。例如，在夜間監測洲際堆積時，可以輕松部署配備 LiDAR 無人機，單次通過現場。
作為基于無人機的解決方案，可以即時返回具有可見細節的準確信息，然后可以作為證據在法庭上接受。在地面，清障人員和環衛人員可以快速開始清理過程，通過解放通勤者和減少事故人員的開支，節省數千甚至數百萬美元。
2. 農林調查
森林規模龐大，管理這些廣闊的地區可能會讓人不知所措。評估森林清單的傳統方法既耗時又低效——有時僅僅是大面積的粗略估計。
展開 [VirtualLab] F-Theta掃描透鏡的性能評估
摘要
在激光掃描系統中，F-Theta鏡頭通常被設計用于提供高性能。使用此類透鏡，在目標平面上的聚焦點位移與焦距和掃描角度的產生成正比。這使得它們成為基于Galvo掃描器的激光材料處理系統的標準鏡頭。在VirtualLab Fusion中掃描源的幫助下，通過測量實際光斑位置與期望值之間的偏差和不同角度下光斑的大小，分析了給定F-Theta透鏡的性能。
基于無人機和無人船的島礁地形測繪技術
準確、可靠、系統的獲取島礁及其周邊海洋信息數據，建立島礁水上水下一體化高精度模型，實現島礁信息的“數字化”和“透明化”，可為海洋經濟發展、環境保護、權益維護提供科學的數據和信息依據。
由于波浪和潮汐原因，水邊線會隨時間不斷變化，導致水上和水下數據在建模時存在數據空白區域。近年來興起的船載水岸一體化綜合測量技術，集成了水上激光掃描系統、水下多波束測深系統、全景影像采集系統和POS定位定向系統等實現水岸一體測量的綜合測量技術，較好地實現了水深及地形數據的拼接與融合。但是該方案仍存在3個問題:①船載激光掃描系統對水上部分只能進行側向掃測，被掃測對象頂部的區域容易造成掃測盲區。②當島礁周邊地形以灘涂為主且潮差較小時，船載激光測量與多波束測量成果之間存在淺水部分盲區。③無人島礁缺失基準點，測量成果絕對精度較低，難以滿足工程需要。采用小型無人機航空測量技術手段進行空中俯視掃測，可解決頂部盲區問題。有學者提出了合理利用高低潮差、基于水陸兩用車的水岸一體綜合測量技術、機載藍綠激光水深測量技術等方案，可減少淺水地帶的盲區。跨海高程傳遞手段是解決基準點缺失問題的常用手段，而無人島礁一般距離岸邊較遠導致實施較為困難。探索一種新的系統綜合高效解決上述問題成為當務之急。
如今，無人機、無人船等海洋新型測量平臺技術逐漸成熟，本文設計了一種基于無人機和無人船的島礁地形測繪系統，分別搭載激光雷達、多拼相機、多波束測深儀等設備，在大地測量獲取的高精度基準坐標基礎上，合理利用潮位的高低潮差，并根據無人船吃水淺的特點，全面獲取海島礁的水上水下三維地形、三維模型，實現島礁地形等值線提取和島礁資產調查等功能，為有效維護島礁主權和島礁資產管理提供數據支持。
系統設計及創新點
⒈系統組成
基于無人機和無人船的島礁地形測繪系統由大地測量分系統、機載分系統、船載分系統以及數據分系統組成。
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