02本科逆向工程-測量設(shè)備1r(編輯修改稿)
2025-01-21 06:57 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 源測量法 n 采用線光源照明的三角傳感系統(tǒng)使用二維面陣作為接收器件，只需要附加一維掃描就可以形成完整的三維面形狀數(shù)據(jù)。以線光源照明的三角法也稱光切法 。 激光束經(jīng)柱狀透鏡擴束并準直后成為一束很薄的片狀光束投影到樣件表面，載有樣件的平臺沿給定坐標方向以一定速度平移，完成投影光在表面的掃描，在另一方向上用面陣 CCD光敏面上的像為一曲線，計算該曲線上象素點偏離標準像（基準平面）的位置便可得出被測表面的深度變化。線光源測量法 激光三角面形測量法 n 激光三角法面形測量的基本原理是利用激光在被測樣件表面投影一光條，由于被測表面起伏極曲率變化，投影的光條隨此輪廓位置起伏而扭曲變形，由 CCD攝像機攝取激光束影像，這樣就可由激光束的發(fā)射角度和激光束在 CCD內(nèi)成像位置，通過三角幾何關(guān)系獲得被測點距離或坐標等數(shù)據(jù)。3D Laser Scannern 丹麥 SCANTECH公司開發(fā)的三維激光掃描儀（ 3D Laser Scanner）是激光三角形法測量的一個代表，其測量數(shù)據(jù)可達到 23000點 /秒的測量速度。n 主要特點：高速測量，短時間內(nèi)測量大量的點；由于是非接觸式測量，因此可以測量柔性物體；適合對復(fù)雜自由曲面的測量；對表面粗糙和表面漫反射率敏感；精度一般比 CMM略低。Cyberware的三維掃描儀 n 80年代就被迪斯尼等動畫和特技公司采用，用于 “終結(jié)者 II” ， “ 侏羅紀公園 ” ， “ 蝙蝠俠 II” ， “機械戰(zhàn)警 ” 等影片。還用于快速雕塑系統(tǒng)。 90年代的掃描儀可對人體全身掃描，給出對象的多邊形、NURBS曲面、點、 Spline曲線方式描述，可進行彩色掃描，輸出被測物體的坐標信息和顏色信息。掃描速率可達 /秒。 3030RGB型掃描物體的尺寸在 30cm，深度方向測量精度 100400μm ，用于動畫、人類學(xué)研究、服裝設(shè)計等方面。 結(jié)構(gòu)光測量法 n 結(jié)構(gòu)光投影法是將一定圖案的光投影到物體表面上，從而增強物體表面各點之間的可區(qū)分性，降低圖像點對匹配的難度，提高匹配算法的精度和可靠性。常用的結(jié)構(gòu)光圖案模式，包括灰碼條紋（ Gray Code）、摩爾條紋、網(wǎng)格圖案、彩色點陣圖案等。結(jié)構(gòu)光測量法 n 結(jié)構(gòu)光投影雙目立體測量具有以下主要特點n 一次可獲取大量數(shù)據(jù)（可達百萬點以上）；n 由于是非接觸式測量，因此可以測量柔性物體；n 適合對復(fù)雜自由曲面的高效率測量；n 分析相對復(fù)雜；n 測量結(jié)果受物體表面光學(xué)特性的影響（如透明、黑色等情況下都會產(chǎn)生問題）；n 精度比接觸式測量略低。結(jié)構(gòu)光法雙目結(jié)構(gòu)光測量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 ATOS光學(xué)測量機 n 德國 GOM公司生產(chǎn)的 ATOS流動光學(xué)掃描儀是目前世界上最先進的非接觸式三坐標掃描儀之一，是一種結(jié)構(gòu)光測量設(shè)備。該掃描系統(tǒng)可將特定光柵條紋于被測物體上，通過光柵間距的變化，借助兩個高分辨率 CCD數(shù)碼相機對光柵干涉條紋進行拍照，經(jīng)過數(shù)碼影像分析和基于光學(xué)原理計算，求得實物表面三維坐標數(shù)據(jù)，可在極短時間內(nèi)獲得復(fù)雜工作表面的完整點云，實現(xiàn)三維掃描高速化。n ATOS II在距被測物體約 700 mm處高速攝取實物表面數(shù)據(jù)，一次測量的有效測量區(qū)域為 280350mm ，獲得的掃描點數(shù)最大可達一百三十萬個點。n 由于一次測量的范圍有限，多角度測量然后拼合到一個共同的坐標系下，從而得到一個完整的測量模型。兩次測量中設(shè)置共同可見的至少三個參考點來實現(xiàn)的。n 單次測量精度可達 ，多視角測量的拼合測量精度為 。測量注意事項 n 一般來說，用光學(xué)測量法對某個表面進行一次數(shù)據(jù)采集往往只需數(shù)秒時間，但是為了能夠比較完整和準確地得到該表面測量數(shù)據(jù)，通常需要花費大量的時間用于確定測頭位置和測量角度。因此，在測量之前或測量過程中，根據(jù)實物樣件的結(jié)構(gòu)特點制定測量方案，用盡可能少的測量次數(shù)獲取滿足模型重建所需的數(shù)據(jù)，不僅可以有效減少數(shù)據(jù)測量和預(yù)處理的工作量，而且在某種程度上可以提高測量數(shù)據(jù)的整體精度。下面從以下幾個方面討論在使用 ATOS II光學(xué)測量機進行測量時應(yīng)該注意的問題以及需要采用的原則。測量注意事項 n 實物表面噴涂由于部分深色零件表面對光的吸收能力較強，因此不利于采用光學(xué)三角定理進行測量，為此要對這些零件進行表面白色噴涂處理。選擇噴涂材料時需要保證涂層在測量后容易清洗（如選擇工業(yè)探傷劑），在噴涂過程中盡可能使涂層薄而均勻，既可以達到加強反光的效果，又不至于對測量精度造成很大的影響。n 待測實
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1