(川大机制大四实验报告)手持式自定位三维扫描仪反求实验
三维测量与反求工程
学生实验报告实验课程名称三维测量与反求工程《三维测量与反求工程实验报告》实验报告一、实验目的1、了解三坐标测量机的组成、基本原理及其使用方法。
2、了解曲线、曲面的测量原理，并掌握其基本测量的方法。
3、学会用三坐标测量机对曲线、曲面进行测量及分析方法。
二、实验仪器设备1、实验设备：青岛英柯ZC1066H三坐标测量机，参数如下：测量范围1000 mm×600 mm×600 mm精度1.4 µm 测量精度1.5+3.3L/1000 µm测头 PH10M2、测量对象：座机话筒3、数据处理及重构软件：UG NX10、Geomagic Studio 12、NX imageware 13三、实验原理图1 实验原理三坐标测量机原理：本实验使用青岛英柯ZC1066H三坐标测量机完成，三坐标测量机的三个坐标轴互成直角配置。
就测量机的主体来说，它的组成部分有：底座、臂架、测量工作台、X向、Y向、Z向导轨，Z轴支撑与平衡装置，X，Y和Z向传动系统及操作系统。
其基本原理就是通过探测传感器（探头）与测量空间轴线运动的配合，对几何元素进行离散的空间点位置的获取。
三维反求的实验原理：反求工程也称逆向工程(Reverse Engineering , RE)，是相对于传统的产品设计流程即所谓的正向工程(Forward Engineering , FE)而提出的。
逆向工程常指从现有模型(产品样件、实物模型等)经过一定的手段转化为概念模型和工程设计模型，如利用三坐标测量机的测量数据对产品进行数学模型重构，或者直接将这些离散数据转化成NC程序进行数控加工而获取成品的过程，是对已有产品的再设计、再创造的过程。
四、实验内容1、实验准备阶段①将PH10M测头连接在三坐标测量机（含操纵杆）上，保持与探头接口、探头控制器、计算机等接口的通讯畅通，并调试好全部设备；②准备好实验所需的测量对象，本实验以座机话筒为例③将工件夹持台安放在三坐标测量机工作台上，然后用橡皮泥将被测座机话筒固定在工件夹持台上。
(川大机制大四实验报告)手持式自定位三维扫描仪反求实验
一、实验步骤及过程1.熟悉硬件：2.连接设备：a)连接电源线b)连接数据线c)将1394卡插入电脑,并运行软件d)将数据线连接到扫描仪上。
3.系统校准:a)隔离校准板:在校准过程中请将除校准板以外的点隔离开来:b)采集:请保持激光垂直于校准版，这样做的话你可以从正上方开始按下扫描按钮，保持稳定缓慢的速度垂直向下或从下向上进行数据的采集，当获取到10个点的时候,垂直数据采集则完成，再按提示完成前后左右4个点的采集。
4.激光线的配置调节参数:你可以修改扫描仪扫描不同颜色的表面光洁度的参数. 主要可以修改以下2个参数:激光功率快门时间• 调整技术:自动调节二、实验记录及数据处理5.数据采集a）对象表面分析，分析曲面重构所需要的特征线；b）利用手持式激光三维扫描仪对测定对象进行扫描，完成数据采集。
6.数据处理a)将扫描数据导入GeomagicStudio12软件。
对点云进行删除处理，b) 对点云进行删除处理，选中被删除部分，之后按“Delete”的键c) 减少噪音:减少点的数目，减低无用点的影响，减低模型偏差点的影响，是模型更加平滑过程：选择“减少噪音”，之后在对话框中选择“自由曲面形状”，并将平滑级别滑至最大值。
迭代为“2”，偏差限制为“0.5mm”。
d)数据重新封装：使点云数据转换为多边形模型。
填充孔“填充孔”就是为了是模型表面更加的完美，补齐模型表面。
拟合孔并细化，使图形更加光滑，点击“细化”，在对话框中选择“4倍细化”和“移动顶点”。
e)修复相交区域“修复相交区域”是自动修复模型中重合相交的部分，出模型不回出现重合区域。
过程：选择“松弛/清除”和“去除特征”，使相交三角形为0。
f) 绘制轮廓线过程：点击“绘制轮廓线”，在模型上绘制轮廓线，并精确曲面.g)探测曲率过程：点击“探测曲率”，“指定曲面片数计数”为200，以后应用、确认。
i)构造曲片面及构造格栅h)拟合曲面（得到实验结果）四、实验中发现的问题或建议1、系统校准时，由于初次接触该仪器，未能掌握诀窍，使得校准时扫描点很难扫描到，而本系统提供一个校准平台，参考主视图，再上下移动手柄，将很快实现系统校准。
三维扫描仪的使用实验报告
三维扫描仪的使用实验报告
随着科技的不断发展，三维扫描技术已经成为了现代工业设计和制造的重要工具。
三维扫描仪是一种能够将物体表面的形状和颜色信息转化为数字化数据的设备。
在工业设计、医学、文化遗产保护等领域都有广泛的应用。
在本次实验中，我们使用了一台高精度的三维扫描仪，对不同形状的物体进行了扫描和数字化处理。
首先，我们需要将物体放置在扫描仪的扫描区域内，并调整好扫描仪的参数。
然后，启动扫描仪，它会自动扫描物体表面的形状和颜色信息，并将其转化为数字化数据。
在扫描过程中，我们需要注意以下几点。
首先，要保证物体表面干净、光滑，以免影响扫描结果。
其次，要保持扫描仪与物体的距离和角度稳定，以免产生误差。
最后，要根据物体的形状和大小选择合适的扫描仪参数，以获得更加精确的扫描结果。
扫描完成后，我们可以使用专业的三维建模软件对扫描数据进行处理和编辑。
通过对扫描数据的分析和处理，我们可以得到物体的三维模型，并进行进一步的设计和制造。
总的来说，三维扫描仪是一种非常有用的工具，它可以帮助我们快速、准确地获取物体的形状和颜色信息，并将其转化为数字化数据。
在工业设计、医学、文化遗产保护等领域都有广泛的应用。
通过本
次实验，我们深入了解了三维扫描技术的原理和应用，对于今后的工作和学习都有很大的帮助。
手持式扫描仪MAXscan的使用学习报告和X-rite SP60 系列积分球式分光光度仪操作学习报告
手持式扫描仪工作原理 一个激光面投射到物体表面， 通过用数码照相 机去捕捉投射的交叉点， 被测表面上的点的坐标就 通过三角测量计算出，通过扫描器的标定之后， 相 机的坐标就与投影的激光平面内的点相关。 激光扫 描探测的主要优点在于能够测量非接触点和能在 短时间内捕捉到很多的点， 这让它非常适合应用在 自由形式表面的数字化测量当中， 手持式激光扫描 仪就是基于这样一种原理设计的。 手持式三维扫描仪功能 三维扫描仪的用途是创建物体几何表面的点云（point cloud），这些点可 用来插补成物体的表面形状，越密集的点云可以创建更精确的模型（这个过程 称做三维重建）。若扫描仪能够取得表面颜色，则可进一步在重建的表面上粘 贴材质贴图，亦即所谓的材质印射（texture mapping）。 手持式三维扫描仪应用 是分析和报告几何尺寸与公差(GD&T)的一种完美检测设备。 直接生成的 stl 文件，易于导入检测软件加以快速编辑和后续处理。适用于任何环境，它可助 你扫描任何尺寸的物体，生成检测和比色分析报告以及进行： 1、非接触式检测 2、首件检测 3、供应商检测 4、部件一 CAD 对比检测 5、3D 模型对比原部件/生产工具的符合性评估 6、制造部件对比原部件的符合性评估 7、逆向工程与造型、设计和分析： 便于表面重构、A 级表面处理、3D 建模、机械设计、油泥模型数字化、工具与 夹具开发、维护、维修与大修(MR0)以及有限元分析(FEA). 8、其他应用： 包括 3D 扫描现有物体、3D 存档、医疗应用、复杂形状获取、测量存档、破坏
通过计算可得目标点的三维坐标为：
结合 P 的三维坐标便可得被测目标的距离 S， 在公式中， 由于基线长 L 较小， 故决定了三角法测量距离较短，适合于近距测量。 自动校准 任何三维扫描仪在出厂前都需要对内部参数进行测定，这便是校准。扫描 仪在使用过程中，其内部结构不可能保持完全稳定，随着时间的推移，内部参 数会发生缓慢变化。当变化超出一定范围时，就会导致扫描精度达不到厂家的 标称值，严重的还会无法工作，这时就需要对扫描仪进行重新校准。校准工作 需要一定的专业知识，对用户的操作也有一定要求，这不仅增加了产品的使用 难度，也使得校准的质量难以得到保证。在用摄影测量优化标志点的同时，也 得到了扫描仪的内部参数，从而实现了自动校准。利用自动校准的结果，对点 云进行优化，可以提高点云的整体精度，并消除分层。
工程中三维激光扫描仪实习报告
工程中三维激光扫描仪实习报告一、实习背景及目的随着科技的不断发展，测绘技术也在不断进步。
三维激光扫描仪作为一种新兴的测绘仪器，已经在众多领域得到广泛应用。
本次实习旨在让我深入了解并掌握三维激光扫描仪的操作技巧及其在工程中的应用，提高我的实际操作能力。
二、实习内容与过程1. 三维激光扫描仪的基本原理三维激光扫描仪是利用激光测量原理，通过扫描被测对象表面，获取大量空间点位信息，从而重建被测对象三维模型的设备。
其工作原理是通过激光发射器发射激光脉冲，经过被测对象表面反射后由接收器接收，计算出激光脉冲从发射到接收的时间，从而得到被测对象表面的空间位置。
2. 三维激光扫描仪的操作与使用在实习过程中，我学习了三维激光扫描仪的操作方法。
首先，要确保扫描仪与电脑正确连接，安装并启动相应的扫描软件。
然后，对扫描仪进行校准，以保证扫描数据的准确性。
在扫描过程中，要保证扫描仪与被测对象保持适当的距离和角度，以获得最佳的扫描效果。
扫描过程中，要遵循由远及近、由外及里的原则，确保扫描数据的完整性。
最后，通过软件处理扫描数据，生成三维模型。
3. 三维激光扫描仪在工程中的应用实习期间，我参与了工程项目中的三维激光扫描工作。
我们针对一个建筑群进行了全面扫描，获取了建筑物的三维模型。
通过三维激光扫描，我们能够精确地获取建筑物的尺寸、结构和形态，为后续的设计、施工和运维提供了重要依据。
此外，我们还对一些复杂的工程部位进行了扫描，如隧道、桥梁等，通过三维激光扫描，我们能够直观地了解这些部位的结构和状况，为工程的改进和维护提供了有力支持。
三、实习收获与体会通过本次实习，我对三维激光扫描仪有了更深入的了解，掌握了其基本操作方法，并在实际工程中得到了应用。
我认识到三维激光扫描技术在工程中的重要作用，它能够提高工程测量的精度和效率，为工程的设计、施工和运维提供有力支持。
同时，我也意识到三维激光扫描技术在不断发展，我需要不断学习和进步，以跟上科技的发展步伐。
三维激光扫描仪实习报告
实习报告实习岗位：三维激光扫描仪操作员实习时间：2023年7月1日至2023年8月31日实习单位：XX科技有限公司一、实习单位简介XX科技有限公司成立于2010年，主要从事三维激光扫描技术的研究、开发和应用。
公司拥有一支高水平的技术研发团队，致力于为客户提供高效、精确的三维扫描解决方案。
公司主要产品有手持式三维激光扫描仪、固定式三维激光扫描仪、三维激光扫描系统等。
二、实习目的和意义通过此次实习，了解并掌握三维激光扫描技术的基本原理和操作方法，提高自己的实际操作能力。
同时，通过实习，培养自己的团队合作意识、沟通协调能力和解决问题的能力。
三、实习内容1. 三维激光扫描仪的基本原理和结构实习期间，我首先了解了三维激光扫描仪的基本原理和结构。
三维激光扫描仪是利用激光雷达技术，通过发射激光脉冲，测量激光脉冲返回时间，从而计算出被扫描物体表面的空间坐标。
三维激光扫描仪主要由激光发生器、接收器、信号处理器、数据采集器等部分组成。
2. 三维激光扫描仪的操作方法在导师的指导下，我学习了三维激光扫描仪的操作方法。
主要包括以下几个步骤：（1）准备工作：确保扫描仪设备安装正确，连接电源和数据采集设备，打开扫描仪软件。
（2）扫描设置：设置扫描仪的扫描参数，包括扫描范围、扫描分辨率、扫描速度等。
（3）开始扫描：启动扫描仪，使其对准被扫描物体，按下扫描按钮，开始扫描。
（4）数据处理：扫描完成后，将扫描数据传输到计算机，利用专业软件进行数据处理，生成三维模型。
3. 三维激光扫描技术的应用在实习期间，我了解到三维激光扫描技术在许多领域都有广泛的应用，如建筑、工程、制造、航空航天等。
例如，在建筑设计过程中，通过三维激光扫描技术可以快速获取建筑物的三维数据，从而提高设计效率和精度。
四、实习收获通过实习，我掌握了三维激光扫描技术的基本原理和操作方法，提高了自己的实际操作能力。
同时，在实习过程中，我学会了与团队成员沟通交流，提高了自己的团队协作能力。
手持式三维扫描仪调研报告
手持式三维扫描仪调研报告一、三维扫描仪特点三维扫描技术是一种先进的全自动高精度立体扫描技术，通过测量空间物体表面点的三维坐标值，得到物体表面的点云信息，并转化为计算机可以直接处理的三维模型，又称为“实景复制技术”三维扫描仪分为接触式扫描仪和非接触式扫描仪，手持式三维扫描仪属于非接触式扫描仪，非接触式扫描仪又分为拍照式扫描仪（光栅三维扫描仪）和激光三维扫描仪。
三维照相式扫描仪，光源主要是白光，对工作环境有一定要求，不适合我公司测绘情况。
本文主要介绍手持式激光三维扫描仪。
手持式激光三维扫描仪主要有以下特点：（1）非接触测量，主动扫描光源；（2）数据采样率高；（3）高分辨率、高精度；（4）数字化采集、兼容性好；（5）可与外置数码相机、GPS系统配合使用，极大地扩展了三维激光扫描技术的使用范围。
二、三维扫描仪应用领域三维扫描技术能够测得物体表面点的三维空间坐标，从这个意义上说，它本质上属于一种立体测量技术。
与传统技术相比，它能完成复杂形体的点、型面的三维测量，实现无接触测量，具有速度快、精度高的优点。
这些特性决定了它在许多领域可以发挥重要作用，而且其测量结果能直接与多种软件接口，如今己广泛应用在各个领域。
具体在工业制造行业，有以下几个主要应用：1、产品设计三维激光扫描技术可用于各个行业的产品设计当中，包括飞机制造业、航空航天、汽车、模具制造、铸造行业、玩具制造业、制鞋业等；特别是在汽车、飞机、玩具等领域，并非所有的产品都能由CAD 设计出来，尤其是具有非标准曲面的产品，在某些情况下常采用“直觉设计（逆向设计）”，设计师直接用胶泥、石膏等做出手工模型，或者需要按工艺品的样品加工，该模型和样品一般具有复杂曲面特征。
采用三维扫描仪，可对这些样品、模型进行扫描，得到其立体尺寸数据，并直接与各种CAD/CAM软件接口，完成建模、修改、优化和快速制造。
同时，由于三维激光扫描仪采用非接触式技术，对易碎、易变性物体，也能实现好的测量，有利于产品的优化设计。
三维测量与反求过程实验报告
重庆大学学生实验报告实验课程名称三维测量与反求工程实验指导老师开课实验室重庆大学学院年级研一专业学生姓名学号开课时间 2 至学年第一学期机械工程学院制《三维测量与反求工程实验报告》实验报告图1.点云图2.样条曲线图3最终零件图4.创新实验数据：39.2124 17.1519 3.8382 39.3435 15.8947 3.8381 38.6113 16.4297 3.8382 37.2712 17.0549 3.8377 35.4003 17.5148 3.8384 33.8791 17.6553 3.8368 31.3650 17.5611 3.8386 29.8532 17.3425 3.8387 27.5168 17.0560 3.8384 25.4284 17.0278 3.8389 23.0798 17.5464 3.8399 21.7415 18.2720 3.8391 20.2984 19.5311 3.8393 18.9107 22.0936 3.8398 18.4388 23.3063 3.84 18.2290 24.4044 3.8416 18.2099 25.6852 3.8414 18.2430 27.3878 3.8403 18.3316 29.5936 3.8406 18.4554 32.2038 3.8409 18.4127 33.8184 3.8412 18.4455 35.7389 3.8414 18.2356 37.7102 3.8425 17.3108 40.1258 3.8407 15.7691 41.2465 3.8422 12.8047 42.5820 3.8433 3.9008 44.2974 3.8433 -3.7472 44.2897 3.8438 -10.6664 43.1972 3.844 -15.7170 41.7087 3.8441 -19.9312 39.9350 3.8441 -23.8326 37.4602 3.8439 -24.7912 36.6058 3.8439 -25.5282 35.7811 3.8438 -26.1972 33.8906 3.8436 -26.3604 32.0068 3.8427 -26.0852 29.9029 3.8422 -25.3776 27.2498 3.8426 -24.4126 23.8885 3.8428 -23.8772 22.0663 3.8417 -23.2626 19.9240 3.8402 -22.8230 17.9313 3.8409 -23.0416 15.3194 3.8406 -24.5965 11.9343 3.8402 -27.7815 9.4911 3.84-29.3884 8.7790 3.84-30.7320 8.2671 3.8394 -32.3081 7.7631 3.84-34.3327 7.2055 3.8407 -36.5746 6.4996 3.8401 -38.1619 6.0442 3.8407 -39.5353 5.6520 3.84-41.5563 4.7308 3.84 -42.1252 4.1217 3.841-44.0786 2.1568 3.8426-35.1688 -27.1387 3.8349-32.1241 -30.7110 3.8343-28.3179 -34.1947 3.8336-26.7779 -34.9699 3.8334-26.0677 -35.1930 3.8327-22.9925 -35.1863 3.8324-20.6802 -34.4261 3.8323-18.8423 -33.1332 3.833-17.3491 -31.9336 3.8324-14.8319 -30.2322 3.8331-13.2936 -29.1568 3.8322-10.9730 -27.6709 3.8331-8.4871 -26.7819 3.8348-6.7351 -26.5713 3.8329-4.8308 -26.7657 3.8318-2.8725 -27.3918 3.8331-1.2481 -28.3499 3.83220.0837 -29.5654 3.83181.2963 -31.1329 3.83272.8704 -33.4960 3.83314.4993 -35.8830 3.83065.5861 -37.5367 3.82917.4000 -39.9738 3.83078.5717 -41.0266 3.83039.8197 -41.7265 3.829311.0257 -42.1251 3.828813.3028 -42.2383 3.829517.2023 -41.0929 3.82920.6335 -39.4887 3.82922.5104 -38.2520 3.82927.3927 -34.9240 3.829835.7253 -26.3150 3.833141.7453 13.5462 3.834840.5400 14.8947 3.834140.2262 15.4340 3.834137.7689 16.7958 3.835337.3036 17.0589 3.83639.152 16.0093 16.179936.6786 17.3001 16.180233.1431 17.6899 16.180529.837 17.3224 16.18127.1061 16.9423 16.180623.9943 17.1844 16.180419.4698 21.1921 16.180818.5327 22.9271 16.181818.1997 25.1381 16.182918.2531 27.5133 16.182418.3898 30.0913 16.183518.4399 33.5494 16.183118.0385 38.4693 16.183416.3766 41.3629 16.184813.8918 42.2197 16.1858.7589 43.585 16.18772.7628 44.3608 16.1852-9.0984 43.5521 16.1858-17.8167 40.8338 16.1859-22.5651 38.503 16.1869-23.9567 37.6196 16.1868-24.9675 36.8666 16.1855-25.8237 34.9171 16.1844-26.1972 33.7494 16.185-26.2737 30.8002 16.1852-25.594 27.8625 16.1828-24.586 24.5133 16.1821-23.7409 21.6228 16.1825-23.0178 19.0645 16.1835-22.8577 16.3943 16.1813-24.2413 12.5181 16.1828-28.7545 8.9984 16.1806-32.4099 7.7783 16.1804-36.766 6.5072 16.1813-40.1182 5.5278 16.1803-43.1527 3.9497 16.1813-42.7634 3.6387 16.1812-44.4107 0.631 16.1809-36.9946 -24.667 16.1769-34.2998 -28.4826 16.1763-31.594 -31.4731 16.1757-29.7439 -33.0428 16.176-27.709 -34.5595 16.1756-25.7903 -35.1958 16.1746-23.324 -35.2009 16.1737-20.4791 -34.3839 16.1752-17.4955 -32.224 16.1744-14.1442 -30.0203 16.1746-11.8747 -28.2718 16.1747-8.6673 -26.8449 16.1747-4.8918 -26.7917 16.1751-2.297 -27.712 16.1733-0.3042 -29.3337 16.17511.0839 -30.8665 16.17344.5644 -36.2712 16.17326.7073 -39.7794 16.17267.952 -40.713 16.17329.6627 -41.6506 16.171212.0206 -42.2687 16.171715.6102 -41.7476 16.171822.704 -38.4778 16.170928.1905 -34.3358 16.171236.2305 -26.1782 16.171935.8971 14.8173 21.165236.4352 4.8653 21.750135.9226 -3.091 21.883134.9728 -11.6077 21.778735.0865 -18.2718 21.199735.0866 -23.5076 20.47821.9779 -36.2087 20.446322.9459 -26.2623 22.088323.192 -12.619 23.410623.7325 0.3062 23.762323.7305 12.8155 23.32713.3045 41.5278 19.888613.3208 36.8841 21.289913.3314 30.164 22.42612.2534 19.0556 23.887911.8329 11.7749 24.40759.7546 -12.846 24.36489.774 -19.0652 24.00639.7872 -26.0324 23.21979.7966 -31.7445 22.36139.8053 -37.9229 21.13689.8082 -41.003 19.8271-4.449 -26.428 22.5802-4.4372 -20.6898 23.9311-4.4233 -17.2051 24.2768-1.6898 17.0317 24.3935-1.7005 25.3556 23.5629-1.672 33.5117 22.3621-1.4263 42.9496 20.2724-15.1245 40.1899 20.035-15.3388 30.6479 22.2202-16.5202 18.4038 23.6353-16.9601 6.9051 24.3031-17.9141 -8.3466 24.2042-19.3025 -20.1312 23.2224-19.2832 -28.5058 22.0752-32.476 -27.8667 20.1633-32.4929 -18.7703 21.5821-32.4862 -7.1267 22.3416-29.7251 5.2676 22.7314-23.4092 27.7053 21.5228-22.0789 36.9617 20.175529.6666 24.8848 6.687726.0023 28.2759 6.688322.9948 24.4372 6.68827.9294 22.2359 6.6874-28.2891 17.337 6.7544-31.9474 20.8336 6.7564-35.0155 17.377 6.7573-31.8515 14.1702 6.7553-3.4083 -35.3863 6.8141-6.8317 -32.1712 6.8132-10.0123 -36.188 6.8128-7.0748 -38.8751 6.8122一、实验名称：三维测量与反求工程二、实验目的：1.了解三维坐标测量及系统的组成，基本原理及其使用方法。
关于三维扫描仪使用的实验报告
关于三维扫描仪使用的实验报告标题：三维扫描仪使用的实验报告摘要：本实验旨在探究三维扫描仪的原理、应用及优势，并对其在不同领域的应用进行案例分析。
首先介绍了三维扫描仪的基本原理和工作方式，包括结构光、激光双目和相位测量等技术。
随后，针对工业制造、文化遗产保护和医疗领域三个具体应用场景，详细阐述了三维扫描仪在这些领域的应用案例，解释了三维扫描仪在提高工作效率、保护文化遗产和辅助医疗诊断等方面的优势。
最后，回顾总结了三维扫描仪在未来可能的发展方向和挑战。
关键词：三维扫描仪、原理、应用、高效、文化遗产保护、医疗诊断、发展方向第一部分：引言在当前科技快速发展的时代，三维扫描仪作为一种高精度、高效率的测量设备，在多个领域得到广泛应用。
本篇实验报告将深入探究三维扫描仪的原理、应用及优势，帮助读者了解该技术的发展现状和未来前景。
第二部分：三维扫描仪原理与工作方式2.1 结构光技术2.2 激光双目技术2.3 相位测量技术第三部分：三维扫描仪在工业制造领域的应用3.1 零件测量与快速原型制作3.2 质量检测与缺陷分析3.3 机器人导航与自动化制造第四部分：三维扫描仪在文化遗产保护领域的应用4.1 文物数字化与虚拟展览4.2 历史建筑保护与修复4.3 艺术品复制与保护第五部分：三维扫描仪在医疗诊断领域的应用5.1 骨骼重建与手术规划5.2 身体测量与矫形治疗5.3 正畸治疗与义肢设计第六部分：三维扫描仪的发展方向与挑战6.1 精度与速度的平衡6.2 设备体积与便携性的优化6.3 数据处理与实时反馈的改进第七部分：结论与展望通过本次实验报告的撰写，我们更全面、深刻地了解了三维扫描仪的原理、应用及优势。
在工业制造、文化遗产保护和医疗诊断等领域，三维扫描仪将发挥重要的作用，并在未来不断发展壮大。
观点和理解：三维扫描仪作为一种高精度、高效率的测量设备，具有广泛的应用前景。
在工业制造领域，它可以实现零件测量与快速原型制作，提高生产效率和产品质量。
三维测量与反求工程实验报告
一、实验目的①了解三坐标测量机系统的组成、基本原理及其使用方法；②了解曲线和曲面三维测量的基本原理和掌握基本测量方法；③学会采用三维坐标测量机系统对曲线和曲面的测量和分析方法；④学会用反求创新设计的方法。
二、实验仪器设备①三坐标测量机型号：青岛英柯ZC866H固定桥式三坐标测量机测量范围：1000×600×600mm精度： 1.4μm测量精度：1.5+3.3L/1000μm测头： PH10M（接触式）②实验对象：电话筒③实验软件：Powershape，zbrush，keyshot三、实验原理从工程技术角度看，根据反求对象的不同，反求设计可分为实物反求、软件反求和影像反求三类。
另外还包括现代发展起来的计算机辅助反求设计与快速成形技术。
再设计阶段：是一个创新设计阶段，包括变异设计和开发设计。
在对原产品进行反求分析的基础上，开发出符合市场需求的新产品的过程，称为“再设计”。
变异设计就是在现有的产品基础上对参数、机构、结构、材料等改进设计，或进行产品的系列化设计。
开发设计就是在分析原有的产品基础上，抓住功能的本质，从原理方案开始进行创新设计。
本实验为实物反求，顾名思义它是在已有实物条件下，通过试验、测绘和详细分折，再创造出新产品的过程。
其中包括功能、性能、方案、结构、材质、精度、使用规范等众多方面的反求。
实物反求对象可以是整机、部件组件和零件。
通常实物反求的对象大多是比较先进的设备、产品，包括从国外引进的先进设备、产品和国内的先进产品。
实物反求应用于技术引进的硬件模式中，是以扩大生产能力为主要目的，在此基础之上，开发创新新的产品。
实物反求设计有如下特点：具有形象直观的实物；可对产品的性能、功能、材料等直接进行测试分析，获得详细的产品技术资料；可对产品各组成部分的尺寸直接进行测试分析，获得产品的尺寸参数；起点高，缩短了产品的开发周期；实物样品与新产品之间有可比性，有利于提高新产品开发的质量。
产品的三维造型与反求实验报告
产品的三维造型与反求设计实验报告一．实验原理：利用反求技术和三维CAD技术，分别完成零件的造型设计，比较两种方法的技术特点，分析其适用场合。
实验目的及内容1、目的：通过完成一个产品的三维造型的设计和反求该产品的三维模型，掌握三维实体造型的关键技术以及反求设计中的要点。
通过比较这两种模型以及设计过程，了解基于CAD系统直接造型和利用相关设备进行反求造型的特点和应用场合。
2、内容：从塑料零件、锻造零件和铸造零件中任选一个，通过看2D工程图纸和实物模型，利用UG软件的参数化实体建模功能，完成其三维实体的造型。
导入零件激光扫描的点云数据，在此基础上，对数据进行处理，利用该数据重构其三维模型。
比较上述两种方法进行造型的结果，并分析各自的特点。
二．实验仪器设备：1、仪器设备：安装了UG软件系统的电脑若干台；2、数据资料：用三坐标测量得到的点云原始数据文件。
三.实验方法和步骤1、选择一个样件，读懂其二维图纸，用UG的造型模块（Modeling）完成其三维设计，注意理解和应用参数化设计技术；具体步骤如下所示：（1）如图所示的二维图1-1，看懂图纸，由零件的图纸来通过UG造型模块构建零件的三维模型。
A俯视图B左视图C主视图D剖视图图1-1（2））进入UG的Modeling环境，先使用特征造型中的长方体和圆柱体做出该零件的初始造型。
以最大的长方体的一个顶点作为整个三维图的原点：图1—2（2）按照二维图的要求，以不同的平面作为草图的基准面，创建相关草图并拉伸得到实体，有些地方可先用布尔减运算对图形进行切割。
其中使用了插入基准面的方法创建草图基准面。
结果如图1—3和图1—4所示。
图1—3图1—4（3）图中最上面园柱下面为一长方体，可以通过拉伸获得，具体方法是以最上面圆柱一个底面作为草图基准面，然后根据二维图的尺寸创建草图并拉伸，结果如图1—5所示。
图1—5（4）将上述几何体进行布尔求和和求差运算，结果如图1—6所示。
a b图1—5（5）通过创建草图拉伸获得一个厚度为2的长方体薄板，该长方体其他尺寸要合理，便于和原有的几何体做布尔减运算获得最终的几何体（未倒角），并隐藏基准和草图。
机器视觉实验报告
机器视觉实验报告目录一实验名称 (2)二试验设备 (2)三实验目的 (2)四实验内容及工作原理 (2)（一）kinect for windows (2)（二）手持式自定位三维激光扫描仪 (3)（三）柔性三坐标测量仪 (9)（四）双面结构光 (10)总结与展望 (14)参考文献 (16)《机器视觉》实验报告一、实验名称对kinect for windows、三维激光扫描仪、柔性三坐标测量仪和双面结构光等设备结构功能的认识。
二、实验设备kinect for windows、三维激光扫描仪、柔性三坐标测量仪、双面结构光。
三、实验目的让同学们对机器视觉平时所使用的仪器设备以及机器视觉在实际运用中的具体实现过程有一定的了解。
熟悉各种设备的结构功能和操作方法，以便于进行二次开发。
其次，深化同学们对机器视觉系统的认识，拓宽同学们的知识面，以便于同学们后续的学习。
四、实验内容及工作原理(一)kinect for windows1.Kinect简介Kinectfor Xbox 360，简称Kinect，是由微软开发，应用于Xbox 360 主机的周边设备。
它让玩家不需要手持或踩踏控制器，而是使用语音指令或手势来操作Xbox360 的系统界面。
它也能捕捉玩家全身上下的动作，用身体来进行游戏，带给玩家“免控制器的游戏与娱乐体验”。
2012年2月1日，微软正式发布面向Windows系统的Kinect版本“Kinect for Windows”。
2.硬件组成Kinect有三个镜头[1]，如图1-1所示。
中间的镜头是RGB 彩色摄影机，用来采集彩色图像。
左右两边镜头则分别为红外线发射器和红外线CMOS 摄影机所构成的3D结构光深度感应器，用来采集深度数据（场景中物体到摄像头的距离）。
彩色摄像头最大支持1280*960分辨率成像，红外摄像头最大支持640*480成像。
Kinect还搭配了追焦技术，底座马达会随着对焦物体移动跟着转动。
手持式三维扫描仪特征扫描实验
2. 标定
扫描仪初次使用，或长时间放置，或者在扫描过程中数据质量不完整时，需 要进行标定。标定时要注意：保持标定板干净无划痕；确保使用设备对应的标定 板进行标定。 （1）在导航条上选择标定，若首次打开软件则会自动进入标定界面。 （2）采集。采集开始，LED 灯闪烁，投影投十字。由上而下或者由下而上移动 扫描仪，直到距离指示条全部填充完绿色，则此位置图片采集完成，一组采集完 成后，软件会蜂鸣提示。在采集过程中提示“距离太近”，则需要将扫描仪往上 提；提示“距离太远”时，需要向下移动扫描仪。 ⚠ 注意： 距离指示条绿色打勾代表此位置图片已采集，蓝色代表当前位置；上下移动扫描 仪过程中，扫描仪十字尽量不要偏离出白色方格区域；在标定过程中，扫描仪始 终与放置标定板的平面垂直，标定采集过程中不要移动标定板。 （3）五个位置采集完成，软件会自动进行标定计算，显示“标定成功”。 （4）白平衡标定。
3. 固定模式特征扫描
（1）新建工程-选择“非纹理扫描”。 （2）开始扫描前确认扫描距离合适，投影出十字在扫不会移动。 （3）调整亮度。拖动亮度调节按钮调节相机亮度，直至界面左侧的左右相机视口 的亮度能清晰查看到物体，在亮度视口中十字图案清晰。扫描亮暗相机的物体可使 用多曝光，但扫描时间会加长。 （4）根据物体特征扫描，不需要贴标志点，但是黑色或反光的物体需要喷涂显像 剂。扫描完成后，数据会自动保存到工程文件中。 （5）单片编辑。单片扫描结束后可编辑数据。SHIFT+左键：对多余部分数据进行 选择，选中数据呈红色显示。Ctrl+左键：对已选中的数据进行部分撤销选择。 （6）反面扫描。将产品反过来，单击扫描按钮进行特征扫描。两个面之间至少能 有三分之一的公共部分，可以自动拼接，否则，需要选择两组点云进行手动拼接。 （7）保存数据。
三维反求
三维反求实验报告一．实验目的：通过完成一个产品的三维造型的设计和反求该产品的三维模型，掌握三维实体造型的关键技术以及反求设计中的要点。
通过比较这两种模型以及设计过程，了解基于CAD系统直接造型和利用相关设备进行反求造型的特点和应用场合。
二．实验仪器设备：1、仪器设备：安装了UG软件系统的电脑若干台；2、数据资料：用三坐标测量得到的点云原始数据文件。
三.实验原理◆传统设计过程{正向工程}：传统的产品设计过程是根据产品的功能和用途首先进行概念设计，然后通过ＣＡＤ输出产品的设计图纸，经审查无误后，编制ＮＣ代码并输入ＣＮＣ加工设备进行产品加工或者通过快速成型机制作样品。
◆反求工程（逆向工程）：反求工程是从一已经存在的零件或产品模型入手，首先对其进行数字化测量，得到它的轮廓坐标值，然后通过三维ＣＡＤ曲面重构得到其三维ＣＡＤ模型并输出图纸，经审查合格后由ＣＮＣ加工设备或快速成型机进行加工。
反求工程的应用例子：●航天航空领域，为了满足产品对空气动力学等要求，首先要求在初始设计模型的基础上经过各种性能测试（如风洞实验等）建立符合要求的产品模型，这类零件一般具有复杂的自由曲面外型，最终的实验模型将成为设计这类零件及反求其模具的依据●在美学设计特别重要的领域，例如汽车外型设计广泛采用真实比例的木制或泥塑模型来评估设计的美学效果，而不采用在计算机屏幕上缩小比例的物体投视图的方法，此时需用反求工程的设计方法●修复破损的艺术品或缺乏供应的损坏零件等，此时不需要对整个零件原型进行复制，而是借助反求工程技术抽取零件原形的设计思想，指导新的设计反求工程的关键技术：●实物原型的数字化技术（三维表面数据采集技术）图像采集原理：测量时光栅投影装置投影特定编码的光栅条纹到待测物体上，一个摄像头同步采集相应图像，然后通过计算机对图像进行解码和相位计算，并利用匹配技术、三角形测量原理，解算出摄像机与投影仪公共视区内像素点的三维坐标，通过三维扫描仪软件界面可以实时观测相机图像以及生成的三维点云数据。
三维激光扫描实践报告(2篇)
第1篇一、引言随着科技的发展，三维激光扫描技术作为一种高效、精确的测量手段，在工程测量、文物保护、建筑测绘等领域得到了广泛应用。
本报告旨在通过一次三维激光扫描实践，探讨三维激光扫描技术的操作流程、数据采集、处理及成果应用等方面，以期为相关领域提供参考。
二、实践背景本次实践项目为一座历史建筑的保护性修复工程。
该建筑年代久远，结构复杂，存在较多安全隐患。
为了确保修复工程的顺利进行，需要对建筑进行精确的测量，以便了解其结构特点、变形情况等。
三维激光扫描技术因其非接触、高精度、快速等特点，成为本次工程测量的首选方法。
三、实践过程1. 数据采集（1）设备选型：本次实践采用我国某品牌的三维激光扫描仪，该设备具备较高的扫描精度和扫描范围，适合本次工程测量。
（2）扫描参数设置：根据现场实际情况，设置扫描参数，包括扫描距离、扫描角度、扫描速度等。
（3）扫描过程：按照既定方案，对建筑进行全方位扫描，确保数据采集的全面性和准确性。
2. 数据处理（1）数据预处理：对采集到的原始数据进行预处理，包括去噪、去误点、配准等，以提高数据质量。
（2）点云重建：利用专业软件对预处理后的数据进行点云重建，得到建筑的三维模型。
（3）模型优化：对重建后的三维模型进行优化，包括剔除冗余点、修复破损区域等，以提高模型精度。
3. 成果应用（1）结构分析：通过三维模型，分析建筑的结构特点、变形情况等，为修复工程提供依据。
（2）碰撞检测：在三维模型的基础上，进行碰撞检测，确保修复工程的顺利进行。
（3）可视化展示：将三维模型进行可视化展示，为相关部门提供直观的参考。
四、实践结果与分析本次实践结果表明，三维激光扫描技术在历史建筑保护性修复工程中具有显著优势。
1. 数据采集效率高三维激光扫描技术能够快速、高效地采集大量数据，大大缩短了测量周期，提高了工程效率。
2. 数据精度高三维激光扫描技术具有较高的测量精度，为修复工程提供了可靠的数据支持。
3. 成果应用广泛三维激光扫描技术生成的三维模型可以应用于结构分析、碰撞检测、可视化展示等多个方面，为工程提供了全方位的支持。
三坐标测量及反求实验报告格式
南京理工大学紫金学院实验（实习）报告
实验科目：机械三坐标测量及反求
班级：
学生姓名：
学号：
实验综合成绩：
实验（实习）报告（一）
一、实验目的
二、实验内容
1．三坐标扫描仪与光栅扫描仪的工作原理、结构、应用范围及优缺点。
2．扫描仪标定
说明：写明标定的基本步骤、操作中的注意事项
3．零件扫描
说明：写明零件扫描的基本步骤，扫描过程规划等。
三、实验数据分析或实验思考
请描述实验中出现的问题，并分析原因、给出解决方法。
四、实验心得与总结
实验（实习）报告（二）一、实验目的
二、实验内容
请概括逆向建模的主要步骤、过程
三、实验数据分析或实验思考
请给出建模过程、结果、误差分析。
如遇到意外问题，请分析可能的原因，并提出解决方法。
四、实验心得与总结。
基于手持式激光扫描的反求设计实验
Ｃ Ｄ模型 的过程 ， Ａ 尤其 适合 于 几何 形状 复杂 、 自由 曲
面 较 多 的产 品 造 型 设 计 ， 目前 已 广 泛 应 用 于 汽 车 、 托 摩 车 、 具 、 械 、 具 、 电 等 传 统 领 域 。 此 外 ， 多 媒 模 机 玩 家 在
计 技术领 域实践 能力要求 的重要手段 。
中图分 类号 ：Ｐ３ １ Ｔ ９
文献标 志码 ： Ａ
文章 编号 ：０ ６— １７ ２ １ ） ８— １３—０ １０ ７６ （０ １ ０ ０ ５ ３
Ｅ ｅｒ ｘｐ ｉ ｎ ａｌ ａ ｈｎ ｆｔ ｅ Ｒｅ ｅ ｓ ｓｇｎ Ｂａ ｅ ｎ ｍｅ ｔ Ｔｅ ｃ ｉｇ ｏ ｈ ｖ ｒ ｅ Ｄｅ ｉ ｓ ｄ ｏ
（ 东工 业大 学 机 电工 程学 院 ， 东 广州 ５ ０ ０ ） 广 广 １０ ６ 摘 要 ： 出了基 于手持 式激 光 扫描 的反 求设 计 实验 课 程 ， 出 了实施 方案 。通 过 研 究与 实践 证 明 ， 提 给 学
生 通 过 Ｈ ｎ ｙｃ ｎ手 持 式 激 光 扫 描 仪 以及 Ｇ ｏ ｇｃ 求 建 模 软 件 平 台 ， 产 品 模 型 进 行 数 据 采 集 、 Ａ ａ ｄ ｓａ ｅｍａｉ 反 对 Ｃ Ｄ 模 型 重 构 及 反 求 创 新 设 计 ， 仅 能 够 了 解 产 品 的 快 速 设 计 开 发 流 程 与 技 术 ， 且 有 利 于 强化 学 生 工 程 设 不 而 计 与 实践 能力 ， 导 学生进行 创 新设 计探 索。 引 关 键 词 ： 求 工 程 ；数 据 采 集 ；创 新 设 计 ； 持 式 激 光 扫 描 反 手
行 “ 连接 项” 不需要 的孤立 点 云 的直 径 进行 定 义 ， 非 对
再将定 义 范 围之 内的点删 除 。
现代设计理论与方法反求实验报告
现代设计理论与方法反求实验报告专业：机械制造及其自动化班级：学号：姓名：年月日反求设计实验报告书一．实验目的和内容利用反求技术和三维CAD技术，完成零件的逆向造型。
实验目的及内容1、目的：对已有的产品反求该产品的三维模型，掌握三维实体造型的关键技术以及反求设计中的要点。
2、内容：实物扫描实验：运用三维坐标扫描仪对需要反求的实物进行扫描，得出点云图。
二．实验仪器设备1、仪器设备：安装了三维建模软件系统和三维空间数据采集系统的电脑，三维数字光学扫描设备。
2、数据资料：用三维数字扫描设备得到的点云原始数据文件。
三．实验原理三维扫描仪设备应用于逆向工程技术介绍：①三维扫描速度极快，数秒内可得到100多万点；②一次得到一个面，测量点分布非常规则；③精度高，可达0.03mm；④单次测量范围大（激光扫描仪一般只能扫描50mm宽的狭窄范围）；⑤便携，可搬到现场进行测量；⑥可对较重、大型工件（如模具、浮雕等）进行测量；⑦大型物体分块测量、自动拼合；⑧大景深：300~500mm；⑨可采集彩色数据。
结构光三维扫描原理：三维扫描仪光栅编码法测量组成原理如图 1 所示，光源照射光栅，经过投射系统将光栅条纹投射到被测物体上，经过被测物体形面调制形成测量条纹，由双目摄像机接受测量条纹，应用特征匹配技术、外极线约束准则和立体视觉技术获得测量曲面的三维数据。
图1 三维扫描仪光栅编码法测量组成原理由实验的原理我们知道，实验主要是让我们认识不同造型方法的技术特点，因此我们要对每种造型方法要有基本上概念了解。
因此，实验准备工作主要是熟悉软件的应用和相关知识的储备。
三．实验方法和步骤实验方法：选择一个样件（此次试验为流道体），样件如下图2所示。
用三维扫描仪对其进行扫描。
图2 流道体具体步骤：1.在流道体上喷显像剂。
2.在流道上粘贴标志点。
3.对流道体进行全方位三维扫描（如图3，图4，图5所示），获取全方位扫描拼接图（如图6，图7所示）；最后导出数据，格式为asc（附图1）。
手持探测器的实训报告
一、实训目的本次实训旨在通过操作手持探测器，加深对地质勘探原理的理解，掌握手持探测器的基本操作方法和数据分析技能，提高野外实际作业能力，为今后的地质勘探工作打下坚实的基础。
二、实训时间与地点实训时间：2023年x月xx日至2023年x月xx日实训地点：某地质勘探基地三、实训内容1. 手持探测器的基本原理- 探测器的工作原理及构造- 不同探测模式的适用范围- 数据采集与分析方法2. 手持探测器的操作方法- 探测器的组装与调试- 探测器在不同地形、地物条件下的使用技巧- 探测数据的记录与整理3. 实际应用案例分析- 地下水资源的探测- 矿产资源的勘探- 地质灾害的预测与评估四、实训过程1. 理论学习阶段- 通过查阅资料和教师讲解，了解手持探测器的基本原理、操作方法和应用领域。
- 学习地质勘探的基本知识，为实际操作打下理论基础。
2. 实操训练阶段- 在教师的指导下，进行手持探测器的组装与调试。
- 在不同地形、地物条件下，练习使用手持探测器进行探测。
- 记录探测数据，并进行初步分析。
3. 实际应用阶段- 参与实际地质勘探项目，如地下水资源的探测、矿产资源的勘探等。
- 在项目实施过程中，运用所学知识解决实际问题，提高野外作业能力。
五、实训结果1. 理论知识掌握情况- 通过本次实训，掌握了手持探测器的基本原理、操作方法和数据分析技能。
- 对地质勘探的基本知识有了更深入的了解。
2. 实操技能提高情况- 在实操训练阶段，熟练掌握了手持探测器的组装、调试、使用和数据处理方法。
- 在实际应用阶段，能够独立完成探测任务，并取得良好的效果。
3. 团队合作与沟通能力- 在实际项目中，与团队成员密切配合，共同完成探测任务。
- 通过沟通与协作，提高了团队整体的工作效率。
六、实训总结1. 实训收获- 通过本次实训，不仅掌握了手持探测器的操作技能，还提高了野外实际作业能力。
- 增强了对地质勘探工作的认识，为今后的工作打下了坚实的基础。
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一、实验步骤及过程
1.熟悉硬件：
2.连接设备：
a)连接电源线
b)连接数据线
c)将1394卡插入电脑,并运行软件
d)将数据线连接到扫描仪上。
3.系统校准:
a)隔离校准板:在校准过程中请将除校准板以外的点隔离开来:
b)采集:请保持激光垂直于校准版，这样做的话你可以从正上方开始按下扫描按钮，保持稳定缓慢的速度垂直向下或从下向上进行数据的采集，当获取到10个点的时候,垂直数据采集则完成，再按提示完成前后左右4个点的采集。
4.激光线的配置
调节参数:你可以修改扫描仪扫描不同颜色的表面光洁度的参数. 主要可以修改以下2个参数:激光功率快门时间
• 调整技术:自动调节
二、实验记录及数据处理
5.数据采集
a）对象表面分析，分析曲面重构所需要的特征线；
b）利用手持式激光三维扫描仪对测定对象进行扫描，完成数据采集。
6.数据处理
a)将扫描数据导入GeomagicStudio12软件。
对点云进行删除处理，
b) 对点云进行删除处理，选中被删除部分，之后按“Delete”的键
c) 减少噪音:减少点的数目，减低无用点的影响，减低模型偏差点的影响，是模型更加平滑
过程：选择“减少噪音”，之后在对话框中选择“自由曲面形状”，并将平滑级别滑至最大值。
迭代为“2”，偏差限制为“0.5mm”。
d)数据重新封装：使点云数据转换为多边形模型。
填充孔
“填充孔”就是为了是模型表面更加的完美，补齐模型表面。
拟合孔并细化，使图形更加光滑，点击“细化”，在对话框中选择“4倍细化”和“移动顶点”。
e)修复相交区域
“修复相交区域”是自动修复模型中重合相交的部分，出模型不回出现重合区域。
过程：选择“松弛/清除”和“去除特征”，使相交三角形为0。
f) 绘制轮廓线
过程：点击“绘制轮廓线”，在模型上绘制轮廓线，并精确曲面.
g)探测曲率
过程：点击“探测曲率”，“指定曲面片数计数”为200，以后应用、确认。
i)构造曲片面及构造格栅
h)拟合曲面（得到实验结果）
四、实验中发现的问题或建议
1、系统校准时，由于初次接触该仪器，未能掌握诀窍，使得校准时扫描点很难扫描到，而本系统提供一个校准平台，参考主视图，再上下移动手柄，将很快实现系统校准。
2、。