3D Camega光学三维扫描系统
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PCP300+精密数控自动拼接系统由三部件组成： 1、PCP控制程序 2、Winmoire三维反求软件,自动生成*.OUT、*.XYZ等文件 3、CloudForm软件,转换为＊.asc格式，为反求后处理软件
Geomagic Studio使用。
PCP控制程序采集清晰的光栅图像和白光图像，Winmoire 软件将这些图像解析成带有颜色信息的三维点云数据，再经过 CloudForm软件对点云数据进行处理，最终形成优质的三维点 云数据。
3D Camega光学三维扫描系统
第一节 主要设备
图1-1 图1-2 PCP-300
3D Camega光学三维扫描系统
第一节 主要设备
图1-3 图1-4 转台控制盒
3D Camega光学三维扫描系统
第一节 主要设备
图1-5 图1-6 CR-100转台
3D Camega光学三维扫描系统
第二节 系统软件组成
两个投光灯均打开，移动转台，让投光灯1和投光灯2的中间那排小白点重合在一条竖
线上，此时也在十字框竖线上。
Note2:标定块要放在转台的中心位置
3D Camega光学三维扫描系统
2.2 相机补偿
打开Winmoire，在Cal/Align(校准、拼接)下，点击FC Align相机标定,弹出的对话框选OK，可见图像变成白色。
3D Camega光学三维扫描系统
2.3 转台标定(3)
选到”Xplate”,在标定块中间棱边右侧(紧贴棱边)画一条红色竖线。
3D Camega光学三维扫描系统
2.3 转台标定(4)
再选到”Yplate”，在棱边左侧画一条黄色竖线。点选“Calc Param”,进行计算。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3D Camega光学三维扫描系统
3D Camega光学三维扫描系统
第二节 系统软件组成
PCP300主要技术参数：
3D Camega光学三维扫描系统
2.1 相机控制面板
3D Camega光学三维扫描系统
2.2 相机补偿
Note1:相机的景深范围-90~+90mm
在搬运的过程中，扫描仪内部可能产生变形，所以需要在使用前对扫描仪进行补偿。 将相机对准一平面，并调整到最佳成像位置，打开Cal/Align(校准/拼接)功能。
2.3 转台标定(5)
在Select框中，选择“Aalign”，Plate框中选择”Nplate”，点选“GetImage”获取图 像，这时转台自动旋转30度，并拍摄成像。再按“Valign”选项下的方式，分别对“Zplate” 进行框选，“Xplate”在棱边右侧画红竖线，“Yplate”在棱边左侧画一条黄色竖线，最后点击 “Calc Param”计算，完成转台标定。
3D Camega光学三维扫描系统
3.1 三维点云处理软件主要步骤
3.1.4、全部显示点云
3D Camega光学三维扫描系统
3.1 三维点云处理软件主要步骤
3.1.5、最佳拼接
最大距离对话框可以设置点 云的最大距离，为移动计算 提供限制条件。开始的时候， 可以根据点云之间的距离， 适当的增大最大距离的数值， 然后逐步减小。注意观察收 敛条件对话框中的数值，当 距离方差不再往下降，而是 在某个范围跳动时，精拼就
2.6 拍摄多幅图像拼接
对一个物体进行全方位的拍摄，需要将物体旋转一定的角度，注意要有 一定的公共区域，得到多幅点云图像，方便后期制作。
使用数控转台自动拼接功能，使转台移动一 定的度数。一般情况下，360度内需要拍摄6 次，即每60度拍摄一次。新拍摄的图像会自 动接接到第一片上。 自动拼接过程中，不能移动物体。
3D Camega光学三维扫描系统
2.3 转台标定(1)
在Select框中，选择“Valign”，Plate框中选择”Nplate”，点选“GetImage”获取图 像。
3D Camega光学三维扫描系统
2.3 转台标定(2)
在得到图像后，在Plate框中选择”Zplate”，在图像上用鼠标左键拉矩形框画一区域 ，此区域四周均不能超出标定块图像，且标定块两侧面积要尽量大。
3.1.1、导入点云文件
3D Camega光学三维扫描系统
3.1 三维点云处理软件主要步骤
3.1.2、显示点云点
3D Camega光学三维扫描系统
3.1 三维点云处理软件主要步骤
3.1.3、消除噪声
降噪是消除片内的波纹和 噪声。
设置好后，选择“降噪”， 然后选择“后一片”，进行点 云片的切换，有多少点云片就 需要切换多少次，直到“后一 片”按钮为灰色，最后选择 “确定”。
差之后才能融合
3D Camega光学三维扫描系统
3.1 三维点云处理软件主要步骤
3.1.7、取样(取点数，约10万，曲率优先移到中间)
取样(取点数，约10万，曲 率优先移到中间)
由于光学扫描需多幅扫描，多幅点云间有 重叠，所以需要通过取样消除重叠点云， 在保留物体原样的同时减少点云数量，删
除重叠点云，稀释点云。
达到极限。
电脑自动搜索对应点进行拼接，它是一个迭 代过程，逐步实现最佳匹配。
当距离方差不再下降，而在某一范围内跳动 时，精拼就达到极限。
3D Camega光学三维扫描系统
3.1 三维点云处理软件主要步骤
3.1.6、消差
对拼接后的三维点云组 进行消差和融合处理， 以进一步提高拼接精度。 Note:点云图像需要在消
3D Camega光学三维扫描系统
2.3 转台标定
原理：通过计算标定块在0-30度的位置差别，计算出转台的旋转中心 ，并记录在电脑的三维坐标系中。标定结束后，若改变转台和扫描仪 的相对位置，需要重新标定。
3D Camega光学三维扫描系统
2.3 转台标定
3D Camega光学三维扫描系统
2.3 转台标定Axis设定
3D Camega光学三维扫描系统
3.1 三维点云处理软件主要步骤
3.1.8、输出单个点云
点云文件＊.asc，可以导 入Geomagic等文件中进行处理。
角片STL
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3.1 三维点云处理软件主要步骤
1、导入点云文件 2、显示点云点 3、消除噪声 4、全部显示点云 5、最佳拼接 6、消差 7、取样(取点数，约10万，曲率优先移到中间) 8、输出单个点云
3D Camega光学三维扫描系统
3.1 三维点云处理软件主要步骤
3D Camega光学三维扫描系统
2.4 扫描仪系统参数
三维扫描是通过解析多幅条纹图像形成三维点坐标，因此，条纹光暴光 时间，白光暴光时间等参数会影响后期的成像效果。
3D Camega光学三维扫描系统
2.5 试拍扫描
打开Winmoire，在菜单File-New，新建一个文件，输入文件名并确定。 自动弹出Image Gage对话框，或者从Scan菜单下选择Image Gage.
点云数据自动以*.OUT,*.XYZ的格式在开始 建立的文件夹里，一般为3ddat文件夹。
3D Camega光学三维扫描系统
第三节 三维点云处理软件
三维点云处理软件：CloudForm 经过CloudForm软件对点云数据进行处理，最终形
成优质的三维点云数据。 图像格式的转化主要有：点云ASC、点云IGS、三
采用 窗口 模式 选择 计算 区域
执行计算
点选Image按钮得到图像，并在ReWindow模 式下，在图像上点鼠标左键，拉一矩形框， 选取需要计算处理的区域。如果满意图像， 则点击Execte执行计算。
获取图像
必须通过“置零” 按钮，把标定是转 过的数据30度清零。
清除图像
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Geomagic Studio使用。
PCP控制程序采集清晰的光栅图像和白光图像，Winmoire 软件将这些图像解析成带有颜色信息的三维点云数据，再经过 CloudForm软件对点云数据进行处理，最终形成优质的三维点 云数据。
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第一节 主要设备
图1-1 图1-2 PCP-300
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第一节 主要设备
图1-3 图1-4 转台控制盒
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第一节 主要设备
图1-5 图1-6 CR-100转台
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第二节 系统软件组成
两个投光灯均打开，移动转台，让投光灯1和投光灯2的中间那排小白点重合在一条竖
线上，此时也在十字框竖线上。
Note2:标定块要放在转台的中心位置
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2.2 相机补偿
打开Winmoire，在Cal/Align(校准、拼接)下，点击FC Align相机标定,弹出的对话框选OK，可见图像变成白色。
3D Camega光学三维扫描系统
2.3 转台标定(3)
选到”Xplate”,在标定块中间棱边右侧(紧贴棱边)画一条红色竖线。
3D Camega光学三维扫描系统
2.3 转台标定(4)
再选到”Yplate”，在棱边左侧画一条黄色竖线。点选“Calc Param”,进行计算。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3D Camega光学三维扫描系统
3D Camega光学三维扫描系统
第二节 系统软件组成
PCP300主要技术参数：
3D Camega光学三维扫描系统
2.1 相机控制面板
3D Camega光学三维扫描系统
2.2 相机补偿
Note1:相机的景深范围-90~+90mm
在搬运的过程中，扫描仪内部可能产生变形，所以需要在使用前对扫描仪进行补偿。 将相机对准一平面，并调整到最佳成像位置，打开Cal/Align(校准/拼接)功能。
2.3 转台标定(5)
在Select框中，选择“Aalign”，Plate框中选择”Nplate”，点选“GetImage”获取图 像，这时转台自动旋转30度，并拍摄成像。再按“Valign”选项下的方式，分别对“Zplate” 进行框选，“Xplate”在棱边右侧画红竖线，“Yplate”在棱边左侧画一条黄色竖线，最后点击 “Calc Param”计算，完成转台标定。
3D Camega光学三维扫描系统
3.1 三维点云处理软件主要步骤
3.1.4、全部显示点云
3D Camega光学三维扫描系统
3.1 三维点云处理软件主要步骤
3.1.5、最佳拼接
最大距离对话框可以设置点 云的最大距离，为移动计算 提供限制条件。开始的时候， 可以根据点云之间的距离， 适当的增大最大距离的数值， 然后逐步减小。注意观察收 敛条件对话框中的数值，当 距离方差不再往下降，而是 在某个范围跳动时，精拼就
2.6 拍摄多幅图像拼接
对一个物体进行全方位的拍摄，需要将物体旋转一定的角度，注意要有 一定的公共区域，得到多幅点云图像，方便后期制作。
使用数控转台自动拼接功能，使转台移动一 定的度数。一般情况下，360度内需要拍摄6 次，即每60度拍摄一次。新拍摄的图像会自 动接接到第一片上。 自动拼接过程中，不能移动物体。
3D Camega光学三维扫描系统
2.3 转台标定(1)
在Select框中，选择“Valign”，Plate框中选择”Nplate”，点选“GetImage”获取图 像。
3D Camega光学三维扫描系统
2.3 转台标定(2)
在得到图像后，在Plate框中选择”Zplate”，在图像上用鼠标左键拉矩形框画一区域 ，此区域四周均不能超出标定块图像，且标定块两侧面积要尽量大。
3.1.1、导入点云文件
3D Camega光学三维扫描系统
3.1 三维点云处理软件主要步骤
3.1.2、显示点云点
3D Camega光学三维扫描系统
3.1 三维点云处理软件主要步骤
3.1.3、消除噪声
降噪是消除片内的波纹和 噪声。
设置好后，选择“降噪”， 然后选择“后一片”，进行点 云片的切换，有多少点云片就 需要切换多少次，直到“后一 片”按钮为灰色，最后选择 “确定”。
差之后才能融合
3D Camega光学三维扫描系统
3.1 三维点云处理软件主要步骤
3.1.7、取样(取点数，约10万，曲率优先移到中间)
取样(取点数，约10万，曲 率优先移到中间)
由于光学扫描需多幅扫描，多幅点云间有 重叠，所以需要通过取样消除重叠点云， 在保留物体原样的同时减少点云数量，删
除重叠点云，稀释点云。
达到极限。
电脑自动搜索对应点进行拼接，它是一个迭 代过程，逐步实现最佳匹配。
当距离方差不再下降，而在某一范围内跳动 时，精拼就达到极限。
3D Camega光学三维扫描系统
3.1 三维点云处理软件主要步骤
3.1.6、消差
对拼接后的三维点云组 进行消差和融合处理， 以进一步提高拼接精度。 Note:点云图像需要在消
3D Camega光学三维扫描系统
2.3 转台标定
原理：通过计算标定块在0-30度的位置差别，计算出转台的旋转中心 ，并记录在电脑的三维坐标系中。标定结束后，若改变转台和扫描仪 的相对位置，需要重新标定。
3D Camega光学三维扫描系统
2.3 转台标定
3D Camega光学三维扫描系统
2.3 转台标定Axis设定
3D Camega光学三维扫描系统
3.1 三维点云处理软件主要步骤
3.1.8、输出单个点云
点云文件＊.asc，可以导 入Geomagic等文件中进行处理。
角片STL
3D Camega光学三维扫描系统
3.1 三维点云处理软件主要步骤
1、导入点云文件 2、显示点云点 3、消除噪声 4、全部显示点云 5、最佳拼接 6、消差 7、取样(取点数，约10万，曲率优先移到中间) 8、输出单个点云
3D Camega光学三维扫描系统
3.1 三维点云处理软件主要步骤
3D Camega光学三维扫描系统
2.4 扫描仪系统参数
三维扫描是通过解析多幅条纹图像形成三维点坐标，因此，条纹光暴光 时间，白光暴光时间等参数会影响后期的成像效果。
3D Camega光学三维扫描系统
2.5 试拍扫描
打开Winmoire，在菜单File-New，新建一个文件，输入文件名并确定。 自动弹出Image Gage对话框，或者从Scan菜单下选择Image Gage.
点云数据自动以*.OUT,*.XYZ的格式在开始 建立的文件夹里，一般为3ddat文件夹。
3D Camega光学三维扫描系统
第三节 三维点云处理软件
三维点云处理软件：CloudForm 经过CloudForm软件对点云数据进行处理，最终形
成优质的三维点云数据。 图像格式的转化主要有：点云ASC、点云IGS、三
采用 窗口 模式 选择 计算 区域
执行计算
点选Image按钮得到图像，并在ReWindow模 式下，在图像上点鼠标左键，拉一矩形框， 选取需要计算处理的区域。如果满意图像， 则点击Execte执行计算。
获取图像
必须通过“置零” 按钮，把标定是转 过的数据30度清零。
清除图像
3D Camega光学三维扫描系统