हाल के दशकों में, विनिर्माण प्रौद्योगिकी में सबसे बड़ी प्रगति में से एक 3D स्कैनिंग तकनीकों का विकास और उत्थान रहा है। जटिल 3D वस्तुओं को सटीक रूप से मैप करने के तरीके खोजना कई वैज्ञानिकों और इंजीनियरों के लिए लंबे समय से एक पवित्र काम था, लेकिन परिष्कृत कैमरा प्रौद्योगिकी और कंप्यूटर प्रोसेसिंग हार्डवेयर के विकास से पहले यह असंभव लगता था।
अब, यहां तक कि DIY शौकिया लोग Xbox Kinect जैसे बुनियादी उपभोक्ता हार्डवेयर का उपयोग करके शौकिया 3D स्कैनिंग सिस्टम बना सकते हैं, जबकि माइक्रो-मैन्युफैक्चरिंग और मेडिकल क्षेत्रों को पेशेवर-स्तर के सेटअप द्वारा बदल दिया गया है।
विशेष रूप से दंत चिकित्सा में, संरचित प्रकाश स्कैनिंग अब दंत प्रत्यारोपण और अन्य दंत चिकित्सा उपकरणों के निर्माण के लिए एक अमूल्य उपकरण है, और यह चिकित्सा पेशेवरों को अपने रोगियों के मुंह में किसी भी संरचना के सटीक आयामों को स्कैन करने की सुविधा देता है।
संरचित प्रकाश स्कैनिंग का इतिहास
संरचित प्रकाश स्कैनिंग के लिए निर्माण खंड हजारों सालों से मौजूद हैं, क्योंकि मिस्र और बेबीलोन के गणितज्ञों ने 5,000 साल से भी पहले भौतिक आयामों की गणना करने के लिए त्रिभुजाकार का उपयोग करना शुरू किया था। लेकिन 19वीं सदी के अंत तक ऐसा नहीं हुआ था कि पहले उन्नत कैमरों के विकास ने आधुनिक संरचित प्रकाश स्कैनिंग की नींव रखी।
19वीं शताब्दी के अंत तक पहले उन्नत कैमरों के विकास ने आधुनिक संरचित प्रकाश स्कैनिंग की नींव नहीं रखी थी।
वैज्ञानिकों के लिए महत्वपूर्ण अहसास यह था कि कैमरे सिर्फ़ साधारण छवियों से कहीं ज़्यादा का प्रतिनिधित्व करते हैं। इसके बजाय, वे वास्तव में दृश्य डेटा को एकत्रित और प्रदर्शित कर रहे हैं। जबकि शोधकर्ता नई कैमरा तकनीक द्वारा प्रदान की जाने वाली संभावनाओं के साथ प्रयोग कर रहे थे, उन्हें 1970 के दशक में सिलिकॉन क्रांति के कंप्यूटर उद्योग से आगे निकलने तक इंतज़ार करना पड़ा ताकि वे सच्ची 3D स्कैनिंग तकनीक विकसित कर सकें।
आज, संरचित प्रकाश स्कैनिंग अनुसंधान और विनिर्माण के लिए एक अविश्वसनीय रूप से बहुमुखी उपकरण है
शुरुआती संरचित प्रकाश स्कैनर अपरिष्कृत, महंगे और उपयोग में कठिन थे। इस तरह, वे औद्योगिक अनुप्रयोगों तक ही सीमित रहे। हालाँकि, जैसे-जैसे कैमरा और कंप्यूटर प्रौद्योगिकी में तेजी से सुधार हुआ, तकनीकें तेजी से दोहराई गईं और 90 के दशक के अंत तक आधुनिक संरचित स्कैनिंग उपकरण मिलने लगे।
आज, संरचित प्रकाश स्कैनिंग अनुसंधान और विनिर्माण के लिए एक अविश्वसनीय रूप से बहुमुखी उपकरण है, और इसका उपयोग नासा के अंतरिक्ष यान के विकास से लेकर प्राचीन कलाकृतियों के विस्तृत विश्लेषण तक - और, निश्चित रूप से, दंत चिकित्सा में भी किया गया है।
संरचित प्रकाश स्कैनिंग कैसे काम करती है
संरचित प्रकाश स्कैनर का मूल कार्य सरल है: आप किसी वस्तु पर संरचित प्रकाश पैटर्न प्रक्षेपित करते हैं, फिर उसे कम से कम एक कैमरे (आमतौर पर दो कैमरे) से फिल्माते हैं ताकि यह पता लगाया जा सके कि वस्तु किस तरह से प्रकाश पैटर्न को विकृत करती है। स्कैन की कई छवियों को त्रिभुजाकार करके, आप वस्तु के सभी जटिलताओं में उसके आयामों की गणना कर सकते हैं।
ज़्यादातर स्कैनर बारी-बारी से धारियों के पैटर्न का इस्तेमाल करते हैं, जो वेनिस के ब्लाइंड्स से चमकती धूप की परछाई के समान होते हैं। बारीक कैलिब्रेटेड धारियों और सटीक कैमरों के साथ, बहुत छोटे विवरणों के आयामों को मापना संभव है - यहाँ तक कि दाँत या ओरल सॉकेट की सतह में होने वाले सूक्ष्म बदलाव भी।
स्कैनिंग सॉफ्टवेयर में परिणामी डेटा को संसाधित करके, आप स्कैन की गई वस्तु की एक डिजिटाइज्ड 3D छवि बनाने में सक्षम होते हैं, जिसका उपयोग दंत कृत्रिम अंग को डिजाइन करने या स्कैन किए गए लक्ष्य स्थान के आयामों को सटीक रूप से मैप करने के लिए किया जा सकता है।
संरचित प्रकाश स्कैनिंग का प्रयोग अक्सर 3D लेजर स्कैनिंग के विकल्प के रूप में किया जाता है, क्योंकि लेजर में परावर्तक सतहों, किसी भी प्रकार की पारदर्शिता और यहां तक कि लेजर प्रकाश में जटिल हस्तक्षेप पैटर्न के कारण आसानी से बाधा उत्पन्न होने की प्रवृत्ति होती है।
परिष्कृत एल.ई.डी. से प्रक्षेपित नीली रोशनी नया मानक बन गई है
पहले के दिनों में, सफ़ेद रोशनी संरचित प्रकाश स्कैनिंग के लिए पसंद किया जाता था, लेकिन आज नीली रोशनी परिष्कृत एल.ई.डी. से प्रक्षेपित प्रकाश नया मानक बन गया है, जिसका कारण इसकी बढ़ी हुई सटीकता तथा परावर्तन जैसी विघटनकारी शक्तियों या यहां तक कि जीवित मांस की हल्की पारदर्शिता के प्रति उच्च प्रतिरोध है।
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