Scanqualität

Hier werden erstmal drei verschiedene Ergebnisse gezeigt und weiter unten diskutiert:

- erste Spalte: OpenScan Pi mit Pi-Kamera (8Megapixel) + Ringlicht + Polfilter

- zweite Spalte: OpenScan Pi mit externer Kamera Fuji S100FS (11Megapixel) + Ringlicht + Polfilter

- dritte Spalte: Thunk 3D Cooper Streifenlichtscanner

Die Frage nach der Qualität eines Scans ist leider nicht so einfach zu beantworten. Noch schwieriger wird es, wenn man Scanergebnisse verschiedener Systeme vergleichen möchte.

Generell fließen sehr viele Parameter in das Scanergebnis ein: Räumliche Auflösung, Genauigkeit, Streuung der Werte, Scanvolumen, Erfassung verschiedener Feature (z.B. Löcher, Hinterschneidungen ...), nicht zu vergessen die Erfahrung des Nutzers und die Form des Objektes an sich.

Es wäre daher wünschenswert, wenn es eine Vergleichsdatenbank von Benchmark-Objekten gibt, um einen Überblick über die Vor- und Nachzüge verschiedener Systeme zu erhalten. Gern übernehme ich die bildliche Auswertung und Darstellung, wobei ich die Diskussion der Ergebnisse jedoch unbedingt offen gestalten möchte. Es wäre daher toll, wenn sich Scanner-Nutzer beteiligen könnten und mit ihren Systemen Scans von reproduzierbaren Objekten erstellen und mit mir teilen.

Ich hoffe wirklich sehr auf Beteiligung und würde, sobald mehrere Scans vorhanden sind auch eine separate, neutrale Webseite zum Thema erstellen, gern könnt ihr mich unter info@openscan.eu kontaktieren

 

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Scanobjekte

 

Um eine möglichst objektive Vergleichbarkeit zu erreichen ist die Wahl des bzw. der Scanobjekte essentiell. Folgende Anforderung sind meines Erachtens nach grundlegend für die Vergleichbarkeit:

- einfache Verfügbarkeit

- keine Verletzung von Copyright oder Markenrechten

- Herausfordernde Elemente (Löcher, Hinterschneidungen, Vielzahl von Details verschiedener Größenordnungen)

- verschiedene Größenordnungen

Beispielsweise könnten dies folgende Objekte sein:

- 1.5-2cm - möglichst kleine Münze 

- 6cm obiges Benchy-Boot (siehe Ergebnisdiskussion unten)

- 20cm+ ???

(hier hoffe ich ebenfalls sehr auf die Mithilfe und Kreativität der Community :)

 

Ergebnisdiskussion

 

Das gezeigte "Benchy" wurde auf einem FDM Drucker mit 0.2mm Layer-Höhe gedruckt und als Referenz wurde das Original-CAD-Modell (siehe Thingiverse) verwendet. Selbstverständlich entstehen die Abweichungen vom CAD Modell vorrangig durch den 3D Druck. Nichtsdestotrotz lassen sich deutliche Unterschiede im Scanergebnis der verschiedenen Scanverfahren ausmachen.

Durch den 3D Druck besitzt das Objekt neben der generellen Form zahlreiche Details (Blobs, Layerlinien, Überextrusion...), welche in den Ergebnissen unterschiedlich gut sichtbar sind.

Die Rekonstruktion der ersten beiden Modelle basierte auf 288 Bildern, welche mit Reality Capture in ein 3D Modell umgewandelt wurden. Die Qualitätsunterschiede sind dabei auf die entsprechende Bildqualität und den Unterschied in der Kameraauflösung zurückzuführen.

Im Vergleich zu den meisten anderen Scanverfahren bietet die Photogrammetrie den großen Vorteil, dass der Blickwinkel zwischen zwei Aufnahmen (fast) frei gewählt werden kann und somit auch enge Hinterschneidungen erfasst werden können. Im Gegensatz dazu ist sowohl im Streifenlicht- als auch Linienlaserverfahren stets ein fester und meist größerer Versatz zwischen Lichtquelle und Kamera(s), was dazu führt, dass vor allem der Innenraum des Häuschens schwer erfasst werden kann.

Klammert man die nur schlecht erfassten Bereiche (rot) bei den Scans aus, so liegt die generelle Genauigkeit (siehe Histogramme) zwischen 0.1 und 0.2mm, was jedoch nicht für die generelle Genauigkeit der verwendeten Systeme steht, sondern vielmehr auf die Ungenauigkeit des 3D Drucks zurückzuführen ist.

Die Diskussion kann noch deutlich weiter fortgeführt werden. Umso interessanter wird das Ganze, wenn noch weitere Scans zur Verfügung stehen. Ich hoffe da wirklich sehr auf die Beteiligung einzelner Enthusiasten :) Ich würde auch sehr gern das Benchy ausdrucken und im Tausch gegen Scanergebnisse zur Verfügung stellen..

 

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