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三维扫描仪测量方法有哪些


秒速快三 三维扫描仪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。而三维扫描仪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,并终极影响到整个工程的进度和质量。因此,在整个的链条中,处于整个工程的开始,因此是整个工程的基础,也是技术的一个关键技术部分。

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。这种测头价格昂贵,目前尚未在CMM上广泛采用。CMM 主要优点是测量精度高,适应性强,但接触式测头测量的致命弱点就是测量速度慢,效率低,而且对一些软质表面无法进行测量。

干涉法是通过测量两束相干光的光程差来计算物体的高度分布,测量精度相当高,但测量范围小,抗干扰能力弱,不适合测量凹凸变化大的复杂曲面。激光衍射法的情况与干涉法基本相同。层析法是近年来发展的一种技术,将研究的零件原形填充后,采用逐层铣削和逐层光扫描相结合的方法获取零件原形不同位置截面的内外轮廓数据,并将其组合起来获得零件的三维数据。

基于相位偏移测量原理的莫尔条纹测量方法将光栅条纹投射到被测物体表面,光栅条纹受物体表面外形的调制,其条纹间的相位关系会发生变化,数字图像处理的方法解析出光栅条纹图像的相位变化量来获取被测物体表面的三维信息。间隔法是利用光线飞行的时间来计算间隔,常采用激光和脉冲光束。比较典型的应用就是电子经纬仪交绘测量法。这种方法测速慢,工作量大,测量相当困难,但可以测很大的物体。

非接触式机构光三维扫描仪又名立体视觉测量方法是目前最为先进的技术的数据采集方法,根据同一个三维空间点在不同空间位置的两个(多个)摄像机拍摄的图像中的视差,以及摄像机之间位置的空间几何关系来获取该点的三维坐标值。非接触式机构光三维扫描测量方法可以对处于两个(多个)摄像机共同视野内的目标特征点进行测量,而无须伺服机构等扫描装置。非接触式机构光三维扫描仪测量技术关键是空间特征点在多幅数字图像中提取与匹配的精度与正确性等题目。非接触式机构光三维扫描仪有空间编码的特征的结构光投射到被测物体表面制造测量特征的方法有效解决了测量特征提取和匹配的题目,结构光投影测量法被以为是目前三维外形测量中最好的方法,它的原理是将具有一定模式的光源,如栅状光条投射到物体表面,然后用两个镜头获取不同角度的图像,通过图像处理的方法得到整幅图像上像素的三维坐标,这种非接触式机构光三维扫描仪测量方法具有速度快、无需运动平台的优点。

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