三维扫描技术应用教育课件

Konica Minolta三维扫描仪总览
Vivid9i
Vivid910
Range 7 Range 5
逆三 向维 工扫 程描 的仪 首 选 系 统
柯尼卡美能达 三维扫描仪
RANGE7 / RANGE5
柯尼卡美能达 三维扫描仪
----解读
1.适合扫描复杂曲面 2.可以无需喷涂就能扫描黑色物体及表面反光物体 3.无需贴点 4.扫描速度快，校准简便 5.扫描范围大，配合照相系统可以扫描整车 6.COMS镜头，可以处理大容量数据。 7.点云数据，24位真彩色。 8.适用于逆向及检测，工业方面应用较多。
3. 虚拟现实与仿真模拟 VR and Simulation
4. 数字化工程 Digital Project 例：数字北京/奥运/博物馆/ 校园，标本制作，文物保护
5. 医疗美容整形 6. 建筑设计与环境设计 7. 土木工程 8. 公安与军事
数据采集设备暨三维扫描技术的一般说明
三维数据的表现方式
1. 黑白点 Points without color 2. 彩色点 Points with color 3. 黑白小三角平面 Flat without color 4. 彩色小三角平面 Flat with color 5. 黑白渲染 Smooth without color 6. 彩色渲染 Smooth with color 7. 黑白线段 Wireline without color 8. 彩色线段 Wireline with color
在柯尼卡美能达，采用德国的「VDI/VDE2634Part2标准 球规的方法，测量各球間距离。测量在特定空间内的10 个位置的球规作为出厂标准。
应用1
通过非接触式三维扫描仪 得到三维CAD数据
逆向设计 1、扫描整个样件（或需要测量的局部）
从不同角度进行测量，软件自动拼合 得到可编辑的点云数据 参数化设计
激光三维扫描仪部分
1.日本柯尼卡美能达系列三维激光扫描仪 2.加拿大CREAFORM手持式三维激光扫描仪 3.加拿大NDI手持式三维激光扫描仪
何谓 非接触式三维扫描仪？
1 .照到被测体的 测定光
2.由另一个视点的 镜头接受反射光
3.迅速传输到高密度三维空间坐标值
通俗的说：非接触式三维扫描仪相对于传统的三坐标等测量设备而言的， 它通过光学上的反射，利用科学的计算方法获取物体ห้องสมุดไป่ตู้面的空间坐标值。
3.生成面片数据
1. 制造模型 5. 曲面质量检测 （曲面连续性）
主管Fukuda先 生说使用之后将 典型的工作流程 从4星期缩短为 2星期！
6. 导出到 CAD/CAM
4. 为三维CAD/CAM生 成曲面数据
通过非接触式三维扫描仪 得到三维扫描数据
应用2
a. 从三维扫描仪输出STL格式
b. 输入快速成型机
c. 调整数据大小
d. 输出打印样品
无需特殊处理， STL文件可直接
三维扫描技 术应用PPT
讲座
交流内容： •三维激光扫描仪的建模技术与应用
激光三维扫描仪 结构光三维扫描仪 部分应用案例
快速成型流程图
逆向工程 模块
三维扫描采集数据
数据处理（自由建模） 快速成型系统制作原型件 验证，真空浇注小批量生产
逆向工程模块会用到的设备及软件
数据采集设备：三维扫描仪、测量臂、三坐标等 数据处理软件：逆向工程软件、逆向检测软件等 数据二次设计系统：Freeform自由建模系统、UG、Pro/E等
应用1


详解：非接触式方法 实现逆向设计
2.、对扫描数据进行初步处理，然后进行参数化设 计
NURBS曲面：自动铺面功能 基于点云数据的参数化设计
我们的系统包含了对 PRO/E、UG、CATIA、 SOLIDWORKS的软件 接口，连同设计历史 一起导入
应用
辅助案例：汽车反光镜逆向设计
2. 由RANGE7 扫描
用武之地！
柯尼卡美能达三维扫
描仪客户遍及各行各业。
叶轮
板金件
锻造件
金属板
工具関係等
树脂成型件
■RANGE7测量演示
＜扫描数据的拼接＞ 旋转台（选配件）进行拼接 根据对应点的指定拼接 利用标识点进行拼接
主な測定ワーク②
不止表面、结构面的骨架和孔洞根部也可测量！
准确再现 复杂结构
精度检测上使用的球规
数据采集设备暨三维扫描技术的一般说明
所谓三维 三维技术的主要应用领域 三维数据的表现方式 三维数据的获取方法 各方法的特点比较
数据采集设备暨三维扫描技术的一般说明
所谓三维
我们生活的空间是三维世界 在几何上，我们用XYZ值来表示三维空间的一个点 我们用两个点表示一条直线 我们用三个点表示一个平面 ---点线面构成了地球上的所有基本形状
柯尼卡美能达三维扫描仪发展史
NEW
（２００４）
（２００V２IV）ID精９度i提高
（２００１）VI精VI度D提91高0
可靠性提高
VIVID900
（２００9） ＲＡ ＮＧＥ7
（１９９ ７）
VIVID700
簡単・高速
（２０００） VIVID300
精度更上一城楼 更高可靠性 快速、轻便
完美适合工业应用
文物/医疗/工业
人体計測
3D-CAD的普及和需求的増大
柯尼卡美能达三维扫描仪测量原理
被測定物
激光切断法
激光
利用激光扫描
CMOS感光器 接受物体的放射光
131万画素 （1280×1024）
CMOS感光器
三角測量原理
可在普通的照明环境下测量，无需在暗室操作
・自由曲面多 ・测量部位多 适合于非接触式的测量物
测量此类工件 非接触三维扫描仪大有 铸造件
一般性的应用流程 例子：生物工程制造领域内的应用方法
1. 扫描某个物体(骨头),或某个部位(耳朵)
2. 快速建立该三维模型(拼接,合成等) 3. 转换成STL格式或其他格式 4. 利用快速成型设备制造 5. 提供研究人员使用 6. 将三维数据显示在三维屏幕上
虚拟手术方案 例如: 日本的癌症中心
数据采集设备介绍
所以，三维数据 采集设备利用的就 是这种最基本的道 理，利用三角测量 法来获得空间点的 坐标位置。
数据采集设备暨三维扫描技术的一般说明
三维技术的主要应用领域
1. 工业建模与测量 Industry Modeling and Mersuring
2. 工业产品质量检测与监测 Qulity Inspection