三维扫描仪 讲义精品

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
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
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
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
标定靶与主机的源自文库离与物距的关系？
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
‹#
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
‹#
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？
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
‹#
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
（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
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。
什么是扫描幅面以及为什么需要调节幅面？
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
三坐标测量机
‹#
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；
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
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
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。