三坐标测量及反求实验报告格式_胡家冬
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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
序号实验项目实验指导老师成绩
1三维零件扫描蔡隆玉
2模型逆向反求蔡隆玉
3
4
5
6
7
8
班级:10三教车辆一班
学生姓名:胡家冬
学号:100102115
实验综合成绩:
实验(实习)报告(一)
一、实验目的
1.了解三维扫描仪的原理和组成;
2.学习如何操作三维扫描仪,并完成一个零件的实物测量。
二、实验内容
1.扫描仪标定
a.当出现以下几类情况时,在扫描零件前应首先标定扫描仪:
1)当投射范围(扫描范围)发生变化时。
2)投射光光圈发生变化使十字框模糊时(焦距变化)。
b.标定的过程如下:
1)调整相机的仰角,使其与水平面的夹角为60°左右。
2)调整3DScan中的十字标图像,出现红色十字标和黑色十字框。
3)摇动相机的升降摇臂,使左右相机的图像口中红十字标与黑十字框重合
(即在十字框内)。这样以来才能保证光的投影范围与扫描范围图像重合
一致。
4)调整投影光圈,使黑十字呈现最清晰,且投影光在范围内,不得超过定
位块箱的边界。如超过边界,应向前后移动扫描仪。
5)点击关闭十字标后,开始标定。步骤4)所确定的位置为基准位置1,即
点击“位置1”进行位置1的拍摄。
6)摇动相机的升降摇臂,使其高度下降,摇动圈数约为2圈。点击“位置2”
进行位置2的拍摄。
7)摇动相机的升降摇臂,使其高度上升,摇动圈数约为4圈(即基准位置
下降2圈),点击“位置3”进行位置3的拍摄。
注意:上升和下降的圈数并不是严格的2圈,但一般应大于1圈,且上
升、下降后的位置是相对基准位置对称的。
8)改变相机的仰角,使其与水平面呈45°左右夹角。
9)调整高度,使红十字与黑十字框重合,且黑十字框清晰,投射光不越边
界。点击“位置4”进行位置4的拍摄。
10)重复6)7)的操作,分别确定“位置5”和“位置6”。
以上为位置标定,完成位置标定后,再进行平面标定:
1)相机与屏幕呈约60°夹角。
2)投射光白板范围内。
3)调整高度,即红十字标在黑色十字框内位置,此为平面位置基准1。
4)投射光栅扫描,确保投射前关闭所有十字标。
5)使相机上升或下降,分别确定平面位置2和平面位置3。
6)点击确定,弹出提示框,显示标定精度。一般而言,平面精度和定点精度应在0.01mm以下,且一般平面精度较定点精度高。如果精度大于
0.016mm,则应重新标定。
2.零件扫描
扫描过程规划:
a)喷涂反差增强剂
对于吸光、反光或深色零件,扫描前应在零件(汽缸垫)表面先喷涂一层薄薄的反差增强剂。喷涂前,先将喷剂瓶上、下翻转数次,摇一摇。喷涂时,喷口应距离零件30-50cm位置喷出。如距离过远,则浪费喷剂;如距离过近,则涂层过厚,不宜风干且影响扫描精度。
b)贴标志点
标志点有10X10mm和7X7mm两种规格。规格的选择与零件的大小、
扫描精度要求有光。小尺寸、高精度扫描时,多用小点;大尺寸、低精
度扫描时,多用大点。粘贴标志点应注意以下问题:
1)避开特征点(如圆角等)。
2)贴的越不均匀越好。
3)过渡处多贴点。
零件扫描:
a)扫描时,注意光亮程度,手动调节使光柔和。
b)定框架前要将十字框对中。定位框架步骤:1参数设定2测量模式设定
3确定框架。
c)在扫描过程中,尽量移动机器。
d)扫描反面无法达到时,可贴辅助点、圆角过度点。
e)一次扫描点要达到3个标志点。二次扫描时,要与前次扫描中有3个标
志点相重合。
f)在第二次扫描后,白点为该次扫描到的点,红点为前次与该次扫描到得
重合点。
三、实验数据分析或实验思考
本次实验所得数据如下:
第1次第2次第3次第4次第5次第6次第7次
0.00740.00790.00690.00640.00640.00670.0080
第8次第9次第10次第11次第12次第13次第14次
0.00730.00890.00700.00830.01070.01080.0140
第15次第16次第17次第18次第19次第20次/
0.01350.01370.01200.01500.01700.0153/
注:1.该零件的扫描经过20次完成;
2.本次扫描,曲面精度为0.0054,点精度为0.0046
最终结果(点云)如下图所示:
针对本次实验所出现问题(主要为扫描异常)的原因分析及解决办法
1)无法顺利打开程序
可能的原因有:
a.相机未驱动,检查设备管理器,重新驱动相机。相机的驱动程序在D:\software下,先装2_Setup_3DScan,然后再装3_Setup_3DScan。
b.加密狗未驱动,或因更换USB拔插口而出错。应安装VDog,再重新驱动D:\software\1_Cam_Dog_Install_D\DogDriver.exe。
c.显示屏设置不正确。检查“显示/设置”并修改为正确设置。
2)扫描分层
原因:扫描过程中,因触碰、移动易变形材料制成的扫描零件,而使其表面发生变形,或因扫描时的不规范操作,造成了扫描分层。
处理办法:
a.空白处右键点击显示
b.单独选中有分层的点云
c.框选删除
d.重复上一次扫描
e.如再分层,考虑重新扫描
每次拼接后,应及时观察处理分层点云。如未及时处理,当最终结果中发现有多层点云时,可通过以下方式在多次扫描中找出分层点云。
在Imageware中处理:
a.导入点云
b.点击Mosaic,显示点云
c.观察杂乱点区域
d.Circle_Select Point,框选删除分层部分
缺点:删除时,可能将趋于过度部分删除,影响Merge
3)扫描点,噪点过多,数据毛躁
造成原因:
a.零件透光、吸光
b.焦距未对中,过远或过近
处理办法:
a.喷涂反差增强剂
b.重新调整,尽量对中