【反求工程 精】微深科技--三维扫描仪
三维扫描仪(工业设计与制造)
3D 光学三维扫描仪北京博维恒信科技发展有限公司3D3D 系列光学三维扫描仪1. 技术原理北京博维恒信科技发展有限公司研发生产的3D 光学三维扫描仪是将光栅条纹投影到物体表面，再由将拍摄到的条纹图像输入到计算机中，按照条纹的曲率变化，利用相位法、三角法等解析技术精确的计算出物体表面每一点的空间坐标（X、Y、Z）值，输出带有色彩信息（R、G、B）的彩色点云数据。
该设备广泛应用于产品逆向设计、快速成型、工业检测、人体数字化、动画建模以及虚拟现实、医学仿真等众多领域。
2. 应用范围·工业产品造型中的逆向三维重构、设计的物理模型转换成数字模型·产品三维型面检测、零部件形状测量、变形检测、工业在线检测·人体数字化、服装、人体建模、人体数字雕塑、三维面容识别·医学仿生、整形美容及正畸的模拟与评价·数字博物馆、有形文物及档案的管理、鉴定与复制·三维动画影片的制作、 3D 游戏建模、三维游戏中三维模型的输入与建立·公安刑侦、脚印、工具痕迹、弹痕采集及数字化3. 3D 光学三维扫描仪主要特点：(1). 测量速度快，单次采集时间少于0.4秒（最快可提高至0.1秒，即1秒内扫描10次）；(2). 采用先进的结构光面扫描技术，单次扫描即可获的130万点的数据；(3). 无需贴标记点，利用数控转台系统自动拼接；(4). 扫描精度高，单幅扫描精度小于0.05；(5). 采用冷光源，寿命超过十万小时，终身保修；(6). 拍物模式和拍人模式自由切换，操作更简单；(7). 12V低电压接入，操作更安全；重量仅3.5，更适合便携。
4．配套软件：三维点云数据处理软件数据处理软件是由北京博维恒信科技发展有限公司自主研发具有独立知识产权的三维数据处理软件，具有全面、强大的三维(彩色)数据处理功能和人性化的操作界面，其具体功能如下：◇三维显示海量三维(彩色)点云数据的各种图形、图像可视化◇数据编辑表面平滑、补\删点、缝合、分割、整合等◇数据整合对应点自动拼接、手动拼接、智能精确拼接、组数据与组数据的拼接◇计算功能直线\曲线距离、面积、体积、半径、角度、截面线、轮廓线等◇三维建模建立并优化整体三角片模型◇数据输出可输出等多种格式，可以和等软件接口。
三维扫描仪使用说明
三维扫描仪操作指导书工程训练中心工程综合训练部前言近年来，随着制造技术的飞速发展，一种新的制造概念改变了以前传统制造业的工艺过程。
这种新的制造思路是：首先对现有的产品模型进行实测，获得物体的三维轮廓数据信息，再进行数据重构，建立其CAD数据模型。
设计人员可在CAD模型上再进行改进和创新设计，最后获得的数据可直接输入到快速成型系统或者形成加工代码输入到数控加工中心，生成新的产品或其模具，最后通过实验验证，产品定型后再投入批量生产。
这一过程就被称为反求工程，它使产品的设计开发的周期大为缩短，其整个过程可用下图描述。
反求工程系统可分为三部分：即数据的获取与处理系统；数据文件自动生成系统；自动加工成型系统。
其中物体三维轮廓数据的准确获取是整个反求工程的关键所在。
我们将要介绍的三维扫描仪就是用于物体三维轮廓数据的获取，它具有精度高，速度快，对工件无磨损，无接触变形，易装夹，易操作等优点，可广泛应用于汽车、电子通讯、玩具、制造行业。
第一章系统简介X H A3D三维扫描系统特点XHA3D三维扫描系统采用世界领先的光栅式照相技术，在短时间内获取物体表面三维数据，广泛应用于模具设计、逆向工程、质量检测和控制、医学测量等领域，产品主要具有以下特点：扫描速度与精度的完美结合单面扫描时间少于10 秒；采用全自动拼接技术，拼接精度可达0.04mm/m。
非接触式扫描采用非接触光栅式照相扫描技术，避免了因扫描头磨损而影响精度，具有很高的稳定性。
适用于橡胶类、皮革类等表面易变形物体扫描。
操作简便操作界面简洁明了，初学者易上手，短时间内可熟练操作。
采用安全的结构光光源ZRET 系列三维扫描仪采用安全的结构光光源，对人体无伤害，对环境要求不敏感，不需要在暗室中操作。
全自动拼接运用标志点拼接技术，扫描过程中不用人为干预，对大型物体多次拍摄，对复杂物体多角度扫描，可得到完整、精确的三维点云数据。
精细拼接采用独特的ICP(Iterative Closest Point)技术，将扫描所得数据的公共部分中所有点进行最佳匹配运算，该算法拼合精度高、运算速度快，使工件的整体误差控制在一定范围内，解决了拼接过程中可能会出现的分层问题。
revopoint mini-三维扫描仪-用户手册说明书
MINI三维扫描仪用户手册2022.6⚠本产品工作环境为0℃至40℃，根据电子元器件适用温度等级划分，不满足需要更高适应条件的军工级（-55℃至125℃）要求。
请在满足使用场景的环境下合理使用该产品。
目录产品概况 (3)产品介绍 (3)产品规格 (4)装箱清单 (5)硬件连接 (6)电脑连接 (6)手机无线连接方式 (6)指示灯状态 (7)软件安装 (7)系统要求 (7)软件安装 (7)Revo Scan- 用户界面介绍 (8)1. 主面板 (8)2. 新建扫描 (9)3. 扫描界面 (9)4. 模型列表 (11)Revo Scan – 扫描流程 (12)确认设备已连接 (13)点击“新建扫描” 选择扫描精度、模式和纹理贴图 (13)确认扫描距离为“最佳” (13)调节RGB相机和深度相机的亮度 (14)开始或暂停扫描 (15)完成/重新扫描 (16)构网 (18)贴图 (19)导出 (19)扫描技巧 (21)跟踪丢失 (21)点云较少 (21)检测到平面 (22)回退/恢复 (22)继续扫描 (23)批量操作 (24)快捷键 (25)帮助中心 (27)联系我们 (27)此说明书最终解释权归革点科技所有2产品概况产品介绍Revopoint MINI 是一款高精度蓝光三维扫描仪，机身小，性能好，单帧重复精度达到0.02mm，点距可达0.05mm，能够清晰呈现物体细节，媲美专业扫描仪。
MINI 的扫描速度达10帧/秒，加上优异的算法，无论是在电脑还是在手机上都能流畅扫描。
在牙模扫描、珠宝设计、逆向工程、工业检测、手办和微缩模型制作等建模精度要求较高的领域，MINI可为三维建模节省80%的时间与成本，深受设计师、工程师、创客、医疗和科研工作者们的喜爱。
3此说明书最终解释权归革点科技所有产品规格产品名称3D 扫描仪产品型号MINI采用技术双目蓝光单帧重复精度*0.02 mm单帧精度0.05 mm单帧扫描范围118 x 64 (mm)工作距离100 ~ 200 (mm)最小扫描尺寸10×10×10 (mm)帧率/扫描速度10 fps点距0.05 mm光源一级蓝光拼接模式特征拼接，标记点拼接是否有开关按钮有可输出格式PLY, OBJ, STL是否支持彩色扫描支持特殊物体扫描注意事项扫描透明物体，高反物体时，请使用扫描用显影剂或其他粉状物。
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。
【反求工程 精】微深科技--三维扫描仪
确定扫描幅面
情景一：扫描小件用大幅面 情景二：扫描大件用小幅面 两目、四目的区别
注：软件自动切换扫描幅面
根据要扫描的物体确定扫描幅面的尺寸大小
2.3-2 三维扫描仪的幅面调节
怎样使扫描幅面变化呢？
（一）调节物距
物距：光机与墙面的距离，也是后面扫描时，光机与物体的距离 夹角：两个相机之间的角度 相机距离：两个相机之间的距离
贴标记点的目的是进行全自动拼接（软件操作）
贴点拼接
标记点
标记点尺寸：1mm、2mm、4mm、8mm等，适应性强
2.2 设备连接
主机
1、把三维扫描仪的CCD相机通过USB与电脑相连 2、把三维扫描仪的光机通过HDMI线与电脑相连 3、可以通过USB把转台与电脑相连
2.3-1 三维扫描仪的幅面调节
什么是扫描幅面以及为什么需要调节幅面？
2.4-4 三维扫描仪的标定
什么是角点？
角点是两条线 的交叉处
（三）角点检测
通过查看5组照片，确定出5组照片都包含的最大数字，选取最大数字的角点，进行角点检测
2.5-1 数据的采集
（一）对齐十字中心、调整对焦和相机亮度
通过调节物体与主机的距离，使光机的十字线在相机的 中心在此基础上，调整光栅的清晰度和合适的相机亮度
2.3-3 三维扫描仪的幅面调节
（二）对焦光机
重新调整好光机的对焦，使编码光栅变清晰
2.3-4 三维扫描仪的幅面调节
相机距离调整的依据？
（三）调整相机
基线计算
确定好相机距离后，调节相机的对焦和亮度
2.4-1 三维扫描仪的标定
什么是三维扫描仪的标定？
高精度棋盘标定靶
标定是三维物体的三维空间位置信息与 相机的像素之间进行对应的参数化过程
韩国三维白光扫描仪RexcanIII-0.8M综合资料
三维扫描仪综述1、简介长久以来，工业产品的传统开发方式是从产品需求的构思、功能与规格预期指标的确定，到各个组件的设计、制造、组装、性能测试等。
每个组件都保留有原始的设计图，此开发模式称为“正向工程技术”(Forward Engineering)。
然而，随着工业技术水平的提升以及生活水准的提高，任何通用性产品在消费者对于高品质的要求下，功能上的需求已不再是赢得市场竞争力的唯一条件。
所以新产品开发过程中的另一条重要路线就是样件的反求。
反求工程技术有称逆向工程技术（Reverse Engineering, RE）逆向工程技术不是传统意义上的“仿制”，而是综合应用现代工业设计的理论方法、生产工程学、材料工程学和有关专业知识，进行系统得地分析研究，进而快速开发制造出高附加值、高技术水平的新产品。
该项项技术与快速成型技术相结合，可以实现产品的快速三维拷贝，并经过CAD重新建模修改或快速成型工艺参数的调整，还可以实现零件或模型的变异复原。
其工艺原理如图所示：逆向工程的应用范围包括：模具样品开发：汽机车类、家电制品、运动器材、玩具、陶瓷等。
快速原型制作：古董、人像、艺术品、卡通人物、玩具等。
人体形状测量：人体外形测量、医疗器材制作等。
造型设计：立体动画、多媒体虚拟实景、广告动画等。
2、韩国SOLUTIONIX REXCAN III-0.8M三维扫描仪系统概述SOLUTIONIX三维光学扫描仪是一款非接触式的三维扫描仪，可对物体进行全方位扫描，提供快速，精确的三维图形捕捉，工件可任意摆放，数据能自动拼接，在极短时间内直接获取零件的高精度三维数据，例如，材质为硬质且形状较为简单、容易定位的物体，使用非接触式扫描仪。
适用范围特别高，工作效率快，资料非常完整，精度可以得到很好的保证等优点。
在对软质且形状较为复杂、橡胶、油泥、人体头像或超薄形物体进行扫时，采用非接触式测量方法(如光学照相式扫描系统)，它要求的工作环境和工件材质都比较低，工件无须移动，能更好的避免物体变型等问题。
三维激光扫描仪汇总
三维激光扫描仪汇总三维激光扫描仪，也被称为三维激光扫描系统，是一种能够捕捉并测量物体表面形状和对象几何特征的高精度测量仪器。
它通过使用激光束来扫描物体，并通过分析激光点云数据来生成三维模型。
三维激光扫描仪广泛应用于工业制造、建筑设计、文化遗产保护、地质测量、医学等领域。
下面将对三维激光扫描仪的原理、类型和应用进行详细介绍。
一、原理三维激光扫描仪的原理基于激光测距技术。
它通常通过发射激光束并测量激光束返回的时间来计算物体表面的距离。
激光束由发射器产生并聚焦到一个点，然后被反射回扫描仪接收器。
接收器测量激光束返回的时间，并根据时间和光速的关系计算出物体表面的距离。
通过在多个角度对物体进行扫描，可以得到物体的各个点的三维坐标数据，从而构建一个完整的三维模型。
二、类型根据扫描技术的不同，三维激光扫描仪可以分为接触式扫描仪和非接触式扫描仪。
接触式扫描仪需要物体与扫描仪直接接触，以便获取物体表面的数据。
这种扫描仪通常使用机械臂来控制激光头的运动。
非接触式扫描仪则不需要物体接触，通过激光束直接扫描物体表面。
这种扫描仪可以分为两类：光干涉式扫描仪和光视差式扫描仪。
光干涉式扫描仪使用干涉原理来测量物体表面的形状，它可以达到非常高的测量精度。
光视差式扫描仪则通过比较激光束在不同位置的视差来推断物体表面的形状。
三、应用三维激光扫描仪在各个领域都有广泛的应用。
在工业制造中，它可以用来对产品进行质量控制和尺寸测量。
例如，在汽车制造中，三维激光扫描仪可以用来检测车身的平整度和尺寸偏差。
在建筑设计和土木工程中，三维激光扫描仪可以用来对建筑物进行测量和建模。
它还可以用来进行建筑物的实时监测和变形分析。
在文化遗产保护方面，三维激光扫描仪可以用来对古建筑、雕塑和艺术品进行数字化保护。
在地质测量中，它可以用来获取地表的几何信息和地貌变化。
在医学方面，三维激光扫描仪可以用来进行面部重建和医疗器械的量身定制。
总结起来，三维激光扫描仪是一种非常重要的测量仪器，它可以帮助我们捕捉和测量物体表面的形状和几何特征。
抄数机的应用领域
逆向工程技术－逆向工程的测量方法及三维扫描仪的应用安祺拉德逆向工程扫描技术助你走向成功三维扫描仪逆向工程CAD 技术一般以数字化测量设备的输出数据为原始信息来源。
只有在得到要逆向的实体的表面三维信息，才能实现后面的工作，如模型的检测，复杂曲面的建模、评价、改进和制造。
而逆向工程测量方法的好坏直接影响到对被测实体描述的精确、完整程度，影响到数字化实体几何信息的速度，进而影响到重构的CAD 曲面、实体模型的质量，并最终影响到整个工程的进度和质量。
因此，逆向工程在整个逆向工程的链条中，处于整个工程的开始，因此是整个工程的基础，也是逆向工程技术的一个关键技术部分。
三维扫描仪的数据采集方法即三维表面数据采集方法可以分为接触式和非接触式两大类。
接触式逆向工程测量方法包括：坐标测量机（Coordinate Measuring Machine，CMM）和层析法。
非接触式逆向工程测量方法包括：光学测量、超声波测量、电磁测量等方法。
各种测量方法，坐标测量机（Coordinate Measuring Machine，CMM）是一种大型精密的三坐标测量仪器，可以对具有复杂形状的工件的空间尺寸进行测量。
CMM 一般采用触发式接触测量头，一次采样只能获取一个点的三维坐标值。
CMM 由英国Ferranti 公司早在50 年代就开始研制，德国Zeiss 公司于1973 年推出UMM500 三坐标测量机。
70 年代末期，Zeiss 公司研制出气浮导轨(空气轴承)，采用花岗岩材料作为三坐标测量机的工作台、横梁和主轴，简化了CMM 的机械结构，降低了制造成本。
当前国际上较有名的CMM 制造厂商还有意大利的DEA公司、美国的Brown-Sharpe 公司、英国的ZK 公司。
三维扫描仪的数据采集方法在九十年代初，英国Renishaw 公司研制出一种三维力一位移传感的扫描测量头,该测头可以在工件上滑动测量,连续获取表面的坐标信息,扫描速度可达8 米/秒，数字化速度最高可达500 点/秒，精度约为0.03mm。
《2024年三维激光扫描技术及其工程应用研究》范文
《三维激光扫描技术及其工程应用研究》篇一一、引言随着科技的飞速发展，三维激光扫描技术逐渐成为工程领域中一项重要的技术手段。
该技术以其高精度、高效率、非接触式测量的特点，广泛应用于地形测绘、文物保存、机器人导航、工程测量等多个领域。
本文将对三维激光扫描技术的基本原理、技术特点及其在工程领域的应用进行详细的研究和探讨。
二、三维激光扫描技术基本原理三维激光扫描技术是一种基于激光测距原理的测量技术。
其基本原理是通过高速激光扫描器将激光束投射到被测物体表面，通过测量激光束的往返时间、角度等信息，计算出被测物体表面的三维坐标信息。
此外，该技术还可以通过多角度、多视点的扫描方式，实现对复杂场景的三维重建。
三、三维激光扫描技术特点三维激光扫描技术具有以下特点：1. 高精度：激光扫描仪能够以毫米级别的精度获取物体表面的三维信息。
2. 高效率：相比传统的人工测量方式，激光扫描技术可以快速获取大量数据。
3. 非接触式测量：激光扫描技术无需接触被测物体，避免了因接触而产生的误差和损伤。
4. 适用范围广：可应用于地形测绘、文物保存、机器人导航、工程测量等多个领域。
四、三维激光扫描技术在工程领域的应用1. 地形测绘：利用三维激光扫描技术可以快速获取地形数据，实现对地形的高精度测绘，为工程建设提供准确的地理信息。
2. 文物保存：通过对文物的三维扫描，可以实现对文物的数字化保存，方便文物的研究和保护。
同时，还可以通过虚拟现实技术，让观众更加直观地了解文物信息。
3. 机器人导航：在机器人导航中，三维激光扫描技术可以实现对环境的快速建模和导航，提高机器人的自主性和工作效率。
4. 工程测量：在工程建设过程中，可以利用三维激光扫描技术对建筑物、道路、桥梁等工程进行高精度的测量和监测，确保工程的施工质量。
五、结论三维激光扫描技术以其高精度、高效率、非接触式测量的特点，在工程领域中得到了广泛的应用。
通过对地形、文物、机器人导航和工程测量等领域的深入研究和实践应用，证明了该技术在工程领域中的重要作用。
三维扫描测量与逆向工程技术PPT课件(共5章)第四章基于面结构光的三维测量方法
据； （3）扫描软件可以直接对扫描所获得的点云数据实现点云选取、删除、去除体外
孤立点和非连接项、平滑滤波和特征拼接等一系列功能； （4）软件具备设置扫描点间距、实时调整激光强度、变化和调整扫描视角等功能； （5）软件具备用户快速标定校准功能，标定时间小于一分钟； （6）扫描过程可实时调整显示界面视角大小； （7）软件界面具有点云间距选择功能，； （8）通过仪器按钮选择，可以实时将扫描状态在三条/七条交叉线激光和单条线激
4.2. 三维扫描仪硬件
以图 4-2天津微深科技有限公司VTOP200T系列三维扫描仪为例介绍三维扫描仪硬件的 安装过程。该扫描仪采用结构光扫描的原理，具有以下特点： （1）采用非接触式蓝光拍照式三维扫描设备系统，主要是由光栅投影设备及工业
级相机所构成； （2）通过扫描软件进行点云采集，该点云可以用通用的数据接口输出到其他的逆
图 4-13物距与相机夹角
4.旋转中间的光栅旋钮进行调节，使投射出的黑白条纹清晰且满足幅面大小要求
图 4-16光栅旋钮调节
4.4. 幅面调节和标定
4.4.3. 基线计算
如图 4-13所示，顶角是指两相机之间的夹角，基线则是指两相机之间的距离。 打开软件中的工具—基线计算，根据两相机之间的夹角为 25°左右，测量物距是 400mm，确定相机距离。
4.1. 结构光三维扫描仪原理
图 4-1投影光栅法
4.1. 结构光三维扫描仪原理
图 4-2结构光式三维扫描仪 投影装置设置有特定编码的结构光，将不同类型的结构光分别投射到被测物体上。如 图4-2所示是一种工业级结构光式三维扫描仪，摄像头1和摄像头2存在固定夹角，同时 获得图像数据，并对图像数据进行解码和相位运算得到相机坐标系内的三坐标。光栅 投影的原理是：通过结构光变形得到物体的表面信息。
三维光学扫描仪在逆向工程中的应用
应用案例分析
文物修复与保护
用于获取文物表面的详细数据， 为文物修复和保护提供精确的参
考依据。
汽车制造
在汽车设计、制造和检测中，用于 获取复杂零部件的高精度三维数据， 提高产品质量和生产效率。
模具制造
在模具的逆向设计和制造中，快速 获取模具表面的三维数据，缩短产 品开发周期。
04
三维光学扫描仪的局限性与 挑战
02
逆向工程概述
定义与重要性
定义
逆向工程是一种通过分析产品物 理原型以获取其设计信息和功能 原理的技术。
重要性
逆向工程在产品复制、改进、创 新以及知识产权保护等方面具有 重要意义。
应用领域
01
02
03
04
汽车制造
用于复制和改进汽车零部件的 设计。
航空航天
逆向工程用于复制和改进飞机 零部件和发动机的设计。
三维光学扫描仪在逆向工程 中的应用
目录
• 三维光学扫描仪简介 • 逆向工程概述 • 三维光学扫描仪在逆向工程中的
应用 • 三维光学扫描仪的局限性与挑战 • 未来展望与研究方向
01
三维光学扫描仪简介
定义与工作原理
定义
三维光学扫描仪是一种用于获取物体表面三维数据的测量设备，能够快速、准确地获取物体表面的三维坐标、形 状、大小和几何特征等信息。
实时扫描
研发具有实时扫描功能的三维光学扫描仪，能够快速捕获物体表面 的数据，缩短扫描时间，提高工作效率。
智能化处理
加强数据预处理、点云拼接、模型重建等环节的智能化程度，减少 人工干预，提高自动化水平。
应用领域的拓展
文化遗产保护
将三维光学扫描技术应用于文化遗产的数字化保护，实现文物的高 精度复制和修复，为历史传承提供技术支持。
逆向工程扫描服务方案
逆向工程扫描服务方案一、前言随着现代科技的发展，逆向工程扫描服务成为了许多领域中不可或缺的重要工具。
通过逆向工程扫描，可以快速高效地获取并分析目标物体的三维模型信息，从而为产品设计、制造和维修等工作提供有力支持。
本文将就逆向工程扫描服务方案进行探讨和分析，为相关行业提供参考和指导。
二、逆向工程扫描服务概述逆向工程扫描服务是一种通过激光扫描仪、光学扫描仪等设备获取目标物体三维数据的工作方式。
通过收集目标物体的点云数据、表面信息和颜色信息，再进行数据处理和分析，最终生成目标物体的三维模型。
逆向工程扫描服务主要应用于工业制造、产品设计、文物保护、艺术品复制等领域，为相关行业提供了重要的技术支持。
三、逆向工程扫描服务流程1. 目标物体准备：确定需要进行逆向工程扫描的目标物体，并进行清洁和表面处理，以确保扫描数据的准确性和完整性。
2. 数据采集：使用激光扫描仪或光学扫描仪对目标物体进行扫描，收集点云数据、表面信息和颜色信息。
3. 数据处理：对采集的扫描数据进行处理和配准，去除噪点和无效数据，进行点云配准和表面网格化，生成目标物体的三维模型。
4. 模型修复：对生成的三维模型进行修复和细化，处理不完整的部分和缺陷，确保模型的完整性和精度。
5. 模型分析：对生成的三维模型进行分析和比对，提取关键特征和测量数据，为后续工作提供参考和支持。
6. 输出结果：最终将完成的三维模型输出为STL、STEP、IGES等格式，或者进行3D打印、数控加工等后续处理，应用到产品设计、制造和维修等工作中。
四、逆向工程扫描服务方案1. 设备和软件选择：选择适合的激光扫描仪或光学扫描仪，选择适用的数据处理和分析软件，确保设备性能和软件功能能够满足扫描需求。
2. 专业人员队伍建设：组建具有丰富经验和专业技能的扫描团队，包括工程师、技术人员和数据分析师，确保扫描服务的质量和效率。
3. 流程和标准制定：制定逆向工程扫描服务的标准化工作流程和操作规范，确保扫描过程中数据的准确性和一致性。
美国Surphaser三维激光扫描仪
测绘测量革命性产品美国Surphaser三维激测绘测量革命性产品-----美国Surphaser三维激光扫描仪00一、三维激光扫描技术简介1 三维激光扫描仪原理与应用1.1三维激光扫描仪原理三维激光扫描仪主要由激光发射器、接收器、时间计数器、马达控制可旋转的滤光镜、控制电路板、微电脑和软件等组成。
激光脉冲发射器周期地驱动激光二极管发射激光脉冲，由接收透镜接受目标表面后向反射信号，产生接收信号，利用稳定的石英时钟对发射与接收时间差作计数，最后由微电脑通过软件，按照算法处理原始数据，从中计算出采样点的空间距离;通过传动装置的扫描运动，完成对物体的全方位扫描;然后进行数据整理从而获取目标表面的点云数据。
1.2三维坐标确定方法1.3 三维激光扫描仪应用量化实景对象、三维信息采集、逆向三维重构、逆向三维建模空间数据反求、对象逆程设计、预研仿研仿制、虚拟现实应用正向工程反证、逆向工程实施、概念设计仿真、逆向制图还原结构特性分析、试验工程仿真、后数据测计量、目标形变监测工程技效评估、电脑模拟实战、环境适应仿真、工程力学分析对抗模拟推演、企业无纸操作、虚拟设计制造、科目效果测试整合三维资源、创建三维流程、工装工艺规划、改进改造工程历史资源修复、任务方案优化、对象加载仿真、设施维护维修应用领域：包括：核电站，文物，考古，建筑业，航天，航空，船舶，制造，军工，军事，石化，医学，水利，能源，电力，交通，机械，影视，教学，科研，汽车，公安，市政建设......2 点云数据处理与建模2.1 点云的预处理由于扫描过程中外界环境因素对扫描目标的阻挡和遮掩，如移动的车辆、行人树木的遮挡，及实体本身的反射特性不均匀，需要对点云经行过滤，剔除点云数据内含有的不稳定点和错误点。
实际操作中，需要选择合适的过滤算法来配合这一过程自动完成。
2.2 点云配准使用控制点配准，将点云配准到控制网坐标系下；靶标缺失的点云，利用公共区域寻找同名点对其进行两两配准，当同名点对不能找到时，利用人工配准法。
三维激光扫描仪在曲面逆向工程中的应用研究
三维激光扫描仪在曲面逆向工程中的应用研究
马有良;李占峰
【期刊名称】《机械设计与制造》
【年(卷),期】2009(000)010
【摘要】通过阐述反求工程技术,利用三维激光扫描仪快速测得实物模型的几何数据,基于光切法曲面拟合技术,生成以一定数据格式存放的密集的数据云,并对此数据云进行三维实体图形重构.给出应用实例并展示其效果.
【总页数】3页(P85-87)
【作者】马有良;李占峰
【作者单位】西南科技大学,制造科学与工程学院,绵阳,621010;西南科技大学,制造科学与工程学院,绵阳,621010
【正文语种】中文
【中图分类】TH122
【相关文献】
1.家具曲面浮雕的逆向工程和数控加工应用研究 [J], 李竞杰;张荣强
2.逆向工程在产品曲面重建中的应用研究 [J], 于东玖;冯亚娟
3.逆向工程在复杂曲面重构中的应用研究 [J], 肖宏涛;麦伟锦;李大成
4.基于逆向工程的曲面壳体类零件的设计与应用研究 [J], 马辉;杨晶;王媛
5.基于逆向工程的曲面壳体类零件的设计与应用研究 [J], 马辉;杨晶;王媛
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三维扫描仪 微深科技 VTOP三维扫描仪在军事上的应用
VTOP 天津微深科技天津微深科技有限公司2012.12.12光学三维扫描仪在军事上的应用目 录广州珞珈环境技术有限公司天津微深科技有限公司简介光学三维扫描技术简介三维扫描用于军工产品设计三维扫描用于军工产品检测一二三四用于军事人员定制化产品小结五六VTOP 天津微深科技天津微深科技有限公司坐落于天津华苑产业园区。
公司成立以来致力于高新技术的产业化工作，在计算机视觉应用技术相关产品的研发工面取得了突破性的进展，目前已经研制出具有自主知识产权的多款非接触式结构光三维扫描系统。
我公司开发出的产品具备亚像素标记点识别技术，不仅噪点少，抗干扰性强，而且具有三维曲面真彩自动拼接贴图功能。
其点云采集质量及系统误差整体控制均已处于行业领先水平。
基于三维数据采集处理，研发团队具有强大的二次开发升级能力，可为客户提供定制产品和服务。
一、天津微深科技有限公司概况公司所在海泰火炬创业园大楼2013-11-12 VTOP 天津微深科技二、光学三维扫描技术简介1. 技术原理三维扫描系统是将光栅条纹投影到物体表面，由CCD 将拍摄到的条纹图像输入到计算机中，然后根据条纹按照曲率变化的形状利用相位法和三角法等精确的计算出物体表面每一点的空间坐标（X 、Y 、Z ），生成三维的点云数据，广泛应用于逆向工程、工业设计、产品检测等领域。
2. 三维光学扫描的技术优势⑴ 工作效率高，单次测量范围大（激光仅50mm）⑵ 工作环境适应性强⑶ 工作面范围大⑷ 大景深（激光扫描仪的扫描深度一般只有100多毫米，而结构光扫描仪的扫描深度可达300～500mm）VTOP天津微深科技VTOP 天津微深科技3. 技术优势天津微深科技Vtop三维扫描仪相较国内同行独有特点：⏹扫描精度高，可达0.01以下；⏹可进行全息彩色模型重建，纹理全自动拼接；⏹无标记点整体拼接修正，有标记点自动去除；⏹三维点云噪点少、点云扫描精度高；⏹扫描抗干扰性强，可以在不喷涂显影剂情况下直接拍照；⏹极出色的薄壁拼接过渡功能。
三维激光扫描仪应用领域【工业篇】
近几年，三维激光扫描技术不断发展并日渐成熟，三维扫描设备也逐渐商业化。
三维激光扫描仪在文物数字化保护、土木工程、工业测量、自然灾害调查、数字城市地形可视化、城乡规划等领域有广泛的应用。
1、测绘工程领域应用：大坝和电站基础地形测量、公路测绘，铁路测绘，河道测绘，桥梁、建筑物地基等测绘、隧道的检测及变形监测、大坝的变形监测、隧道地下工程结构、测量矿山及体积计算。
2、结构测量应用：桥梁改扩建工程、桥梁结构测量、结构检测、监测、几何尺寸测量、空间位置冲突测量、空间面积、体积测量、三维高保真建模、海上平台、测量造船厂、电厂、化工厂等大型工业企业内部设备的测量；管道、线路测量、各类机械制造安装。
3、建筑、古迹测量应用：建筑物内部及外观的测量保真、古迹（古建筑、雕像等）的保护测量、文物修复，古建筑测量、资料保存等古迹保护，遗址测绘，赝品成像，现场虚拟模型，现场保护性影像记录。
4、紧急服务应用：反恐怖主义，陆地侦察和攻击测绘，监视，移动侦察，灾害估计，交通事故正射图，犯罪现场正射图，森林火灾监控，滑坡泥石流预警，灾害预警和现场监测，核泄露监测。
5、娱乐业应用：用于电影产品的设计，为电影演员和场景进行的设计，3D游戏的开发，虚拟博物馆，虚拟旅游指导，人工成像，场景虚拟，现场虚拟。
6、采矿业应用：在露天矿及金属矿井下作业，以及一些危险区域人员不方便到达的区域。
例如：塌陷区域、溶洞、悬崖边等进行三维扫描。
三维激光扫描仪的巨大优势就在于可以快速扫描被测物体，不需反射棱镜即可直接获得高精度的扫描点云数据。
这样一来可以高效地对真实世界进行三维建模和虚拟重现，其已经成为当前研究的热点之一。
扩展资料：产生背景：三维激光扫描技术是上世纪九十年代中期开始出现的一项技术，是继GPS空间定位系统之后又一项测绘技术新突破。
它通过高速激光扫描测量的方法，大面积高分辨率地快速获取被测对象表面的三维坐标数据。
可以快速、大量的采集空间点位信息，为快速建立物体的三维影像模型提供了一种全新的技术手段。
逆向工程中的三维扫描技术
逆向工程中的三维扫描技术逆向工程是一项非常重要的技术，它可以帮助我们快速复制和修改各种产品。
而在逆向工程中，三维扫描技术则是一项非常重要的方法。
三维扫描技术可以帮助我们快速获取各种物体的三维数据，从而更方便地进行设计和改进。
下面，我们就来详细介绍一下逆向工程中的三维扫描技术。
一、三维扫描技术的基本原理三维扫描技术是一种非常广泛使用的技术，它可以通过激光、光学、机械等多种方式，对各种物体进行扫描，从而得到物体表面的三维数据。
一般来说，三维扫描技术包括以下主要步骤：Step1.准备工作在开始三维扫描之前，需要先准备好各种设备和工具。
根据不同的扫描方式，可能需要使用到激光扫描仪、相机、投影仪、三角板等设备。
Step2.扫描过程在进行实际的扫描过程中，首先需要将扫描仪或相机对准待扫描的物体。
然后，通过扫描仪或相机，对物体表面进行扫描。
扫描过程中，扫描仪或相机将会逐渐捕捉物体表面的各种点云数据。
Step3.数据处理扫描结束后，需要对得到的点云数据进行处理。
主要包括三维重建、点云拼接、数据修复等过程。
处理过后，就可以得到物体表面的三维数据。
二、三维扫描技术的应用三维扫描技术具有非常广泛的应用领域。
在逆向工程中，它主要用于以下方面：1、快速建模通过三维扫描技术，可以快速获取物体表面的三维数据，从而更快速地进行产品仿制和设计。
2、零部件升级对于某些老旧的机器，可能无法获取其零部件相关的图纸，此时可以通过三维扫描技术，获取相关零部件的三维数据，并对其进行升级和改进。
3、品质控制通过三维扫描技术，可以对产品进行精确的三维检测，从而确保产品的品质符合要求。
4、复杂机械零部件生产对于某些复杂的机械零部件，传统的加工方式可能无法精确生产，此时可以通过三维扫描技术，将相关零部件的三维数据转化为CAD或CAM文件，再使用数控加工设备进行加工。
三、三维扫描技术的相关挑战虽然三维扫描技术具有非常广泛的应用领域，但也存在一定的技术挑战。
逆向工程及三坐标检测技术
逆向工程技术的应用(实例)
▪ 陶瓷制品、艺术品、运动器材、多媒体立体动画等
逆向工程技术的工作流程
▪ 1、数据采集
复合式三坐标测量机
▪ 扫描
—非接触式扫描 —接触式扫描
▪ 测量
—接触式测量 —CCD影像测量 —形位公差的评估
复合式三坐标测量机测量特点
▪ 强大的测量功能
复合式三坐标测量机测量特点
逆向工程及三坐标检测技术
产品快速数字化逆向设计技术
产品 制造 过程 及技 术应
用
产品设计 产品制样 产品制造 质量控制
正向设计 逆向设计 手工出样 快速原形 传统加工 CNC加工 传统检测 先进检测
逆向工程技术概念
▪ 逆向工程技术概念:
逆向工程（RE，Reverse Engineering）：又称逆向工程、反向工程，是一种产品快速数字化创新 设计技术。
▪ 强大的CAD功能
强大的教学配套功能
▪网
络 化 制 造 教 学 软 件
逆向工程技术的工作流程
▪ 2、数据处理
CAD逆向设计技术的工作流程
▪ 3、3D造型
4、快速成型或CNC加工
快速成形技术（简称RP）概念： 将产品CAD模型通过分层处理，快速重塑产品样品的过程，它在产品的试制开发中得到了广泛
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粉末烧结
材料每 小时费 用
激光器 每小时 损耗折 损
快速成型技术应用实例 登月车
汽车
家电 铸件
配合件\弹簧 铸件
概念车 工艺品 铸件
快速成型技术应用实例 汽车零部件
汽车音像面板
汽车进气口 汽车门把手
快速成型技术应用实例 各种涡轮叶片
逆向工程技术应用领域
Focus3D三维扫描仪及其在数字化工厂中的应用
Focus3D三维扫描仪及其在数字化工厂中的应用
王妍;盛德新;孟凡扬
【期刊名称】《测绘与空间地理信息》
【年(卷),期】2014(000)012
【摘要】利用三维激光扫描仪获取的点云数据构建实体三维几何模型,基于三维数据库的数字化管理,通过点云与模型数据满足个性化的CAD成果需求.结合地理信息产业行业需求,应用新技术推动项目开展,根据需求不同提供高附加值成果,实现新技术的产业化发展目标,实现其社会、经济价值最大化.
【总页数】2页(P153-154)
【作者】王妍;盛德新;孟凡扬
【作者单位】黑龙江测绘计量仪器检定站,黑龙江哈尔滨150081;黑龙江测绘计量仪器检定站,黑龙江哈尔滨150081;黑龙江测绘计量仪器检定站,黑龙江哈尔滨150081
【正文语种】中文
【中图分类】P204
【相关文献】
1.Inspeck 3D-DF三维扫描仪在数字博物馆中的应用 [J], 荣国栋;孟祥旭
2.三维实景复制技术在数字化工厂建设中的典型应用 [J], 郑忻;马英奕
3.DELMIA系统在数字化工厂中应用的介绍 [J], 周瑜
4.能源管理系统在数字化工厂中的应用研究 [J], 孔令兵
5.电子作业指导书在数字化工厂中的应用 [J], 赵旷世;张腾;苑鑫;周学理
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1.3-2 三维扫描仪分类
非接触式三维扫描仪按着发展历程分为：点测量、线测量和面测量。
点测量：代表有点激光测量仪；关节臂扫描仪。通过每一次的测量点反映物体表面特征； 线测量：代表有三维台式激光扫描仪，三维手持式激光扫描仪，关节臂+激光扫描头。通过一段有效的 激光线照射物体表面，再通过传感器得到物体表面数据信息； 面测量：代表有拍照式三维扫描仪，三维摄影测量系统等。通过一组光栅的位移，再同时经过传感器而 采集到物体表面的数据信息；
三维扫描获得的数据（数据展示）
1.3-1 三维扫描仪分类
根据传感器方式不同：分为接触式和非接触式两种。 接触式：接触式的采用探测头直接接触物体表面，通过探测头反馈回来的光电信号转换为数字 面形信息，从而实现对物体面形的扫描和测量，主要以三坐标测量机为代表。 优点：接触式测量具有较高的准确性和可靠性，配合测量软件，可快速准确地测量出物体的 基本几何形状，如面，圆，圆，圆柱，圆锥，圆球等。 缺点：探头易磨损；测量速度较慢；测量费用较高等
关节臂
手持激光扫描仪
结构光三维扫描仪
1.4 三维扫描仪的基本原理
三维扫描系统是将编码光栅条纹投影到 物体表面，由两个相机将拍摄到的条纹图像 输入到计算机中，然后根据光栅的形状利用 三角法等精确计算出物体表面大量采样点的 空间坐标，俗称点云。
点云数据（软件操作） 编码光栅
1.5 三维扫描仪的组成部分
PART2
三维扫描仪的基本操作
2.1-1 什扫么描情模况型下的需预要进处行理喷--粉喷？粉处理 是不是必须喷粉？
喷粉使用的场合：物体是高反光、深黑色和透明类
表面喷粉处理
显像剂
喷粉后会不会影响扫描模型的精度呢？ （喷粉后单层厚度在5微米）
2.1-2 扫贴标描记模点型的的目预的处是理？-贴-多贴少标合记适点？
2.3-3 三维扫描仪的幅面调节
（二）对焦光机
重新调整好光机的对焦，使编码光栅变清晰
2.3-4 三维扫描仪的幅面调节
相机距离调整的依据？
（三）调整相机
基线计算
确定好相机距离后，调节相机的对焦和亮度
2.4-1 三维扫描仪的标定
什么是三维扫描仪的标定？
高精度棋盘标定靶
标定是三维物体的三维空间位置信息与 相机的像素之间进行对应的参数化过程
确定扫描幅面
情景一：扫描小件用大幅面 情景二：扫描大件用小幅面 两目、四目的区别
注：软件自动切换扫描幅面
根据要扫描的物体确定扫描幅面的尺寸大小
2.3-2 三维扫描仪的幅面调节
怎样使扫描幅面变化呢？
（一）调节物距
物距：光机与墙面的距离，也是后面扫描时，光机与物体的距离 夹角：两个相机之间的角度 相机距离：两个相机之间的距离
1、扫描主机：主要包含光栅发生器和工业相机
2、扫描软件：与主机相连的扫描软件
3、标定系统：进行校准的硬件系统
标定靶
4、扫描辅件：自动转盘和光笔等辅件
自动转台
标记点
显像剂 光笔
1.6 三维扫描仪的相关概念
1、面扫描：一次扫描是一个面，上百万个，比点扫描、线扫描速度快 2、蓝光扫描：光的波长短，能量强，抗光的干扰性更高 3、系统标定：系统的校准，采用五幅照片进行标定 4、扫描的幅面：扫描幅面决定着一次扫描的最大尺寸的大小 5、拼接方式：标记点和纹理的拼接方式以及标记点的去除 6、整体精度：通过全局误差控制，获得整体拼接精度以及第三方的验证报告
1.7 三维扫描技术在建模设计上应用优势
1、大大缩短模型产品设计和研制周期 2、提高了快速逆向设计复杂零件的能力 3、支持技术创新、改进产品设计 4、快速模型外形检测，有效提高产品质量 5、支持3D制造，3D打印机、数控机床、雕刻机
应用领域：模具行业、汽车行业、航空航天、产品设计、医疗整形、珠宝首饰、雕刻行业等
标定也是一种设备的校准过程
特点 平整的镀铬玻璃 棋盘角点有参数 背光处理 精度高
2.4-2 三维扫描仪的标定
标定靶与主机的距离与物距的关系？
标定靶与主机的距离就是幅面 调节时的物距
（一）调整距离
调整主机与标定靶的距离，使相机的正中心在标定靶的正中心
2.4-3 三维扫描仪的标定
（二）拍摄5组照片
通过调整标定靶的角度，拍摄5组照片，分别是标定靶正对，标定靶向上20度， 标定靶向下20度，标定靶向左20度，标定靶向右20度
2.4-4 三维扫描仪的标定
什么是角点？
角点是两条线 的交叉处
（三）角点检测
通过查看5组照片，确定出5组照片都包含的最大数字，选取最大数字的角点，进行角点检测
2.5-1 数据的采集
（一）对齐十字中心、调整对焦和相机亮度
通过调节物体与主机的距离，使光机的十字线在相机的 中心在此基础上，调整光栅的清晰度和合适的相机亮度
2.5-2 数据的采集
（二）数据拼接 多次扫描，通过标记点进行拼接，获得整体三维数据
2.5-3 数据的采集
（三）数据导出 导出数据，生成点云文件
PART3
三维扫描仪的逆向案例
3.1、三维扫描仪的应用
1、逆向设计 2、三维检测 3、雕刻加工 4、3D打印 5、三维展示
3.2 逆向设计的目的
扫描数据
三维扫描仪
目录
一 二 三 四
三维扫描仪的基本原理 三维扫描仪的基本操作 三维扫描仪的逆向案例 三维扫描仪的检测案例
PART1
三维扫描仪的基本原理
1.1 三维技术的概述
三维数据
三维建模技术
三维制作技术
三维展示技术
1.2 三维扫描仪的功能
三维扫描仪以非接触的方式，通过 光学技术，可以快速、准确获得物体的 三维数据。
逆向过程
CAD图纸
企业在实际生产过程中，经常会遇到有实体没有三维模型的情况，为了获得三维模型，这时候就需要 工程师手工测量进行绘图。手工测量绘图不仅效率低、测量不方便，而且测量的尺寸不准确。这就会导致 项目周期加长，反复做测试以及成本的增加。借助三维扫描仪进行扫描，从而获得三维数据，就可以很好 的解决这些问题。
贴标记点的目的是进行全自动拼接m、2mm、4mm、8mm等，适应性强
2.2 设备连接
主机
1、把三维扫描仪的CCD相机通过USB与电脑相连 2、把三维扫描仪的光机通过HDMI线与电脑相连 3、可以通过USB把转台与电脑相连
2.3-1 三维扫描仪的幅面调节
什么是扫描幅面以及为什么需要调节幅面？