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    小型产品三维扫描策略研究

    发布日期 : 2018-08-22

    三维扫描技术作为获取空间数据的有效手段,以其快速、精确、无接触测量等优势在众多领域发挥着越来越重要的作用。随着逆向工程技术的快速发展,通过非接触测量获取产品外形数据的三维扫描技术在产品制造中的作用越来越显著。

    由于外界环境、扫描设备本身以及扫描策略选择不当等因素,扫描获取的点云会存在不同程度的缺陷,以致影响后续的逆向建模精度。为减少人为因素对点云数据采集的影响,应有效采用不同的扫描策略。

    产品贴点的扫描策略

    要完整扫描一个物体,往往要进行多次、多视角测量,才能获取完整的产品外形点云。

    光栅扫描仪系统的内置软件,能支持不同的视角拼合。扫描中系统可以利用粘贴的标志点来识别坐标位置,进行自动拼接并自动删除重复数据。

    工件需要多角度的扫描才能将所有特征区域完整呈现,扫描时可以利用扫描软件的标志点自动拼接技术,标志点随机贴在工件上,采用垫块等辅助工具对工件进行空间角度变换。不同空间角度扫描只需彼此之间有3个以上公共点,系统便能自动将所有数据精确地拼接在一起。

    产品贴点策略如下:1)相邻两次测量之间,最好有4个重合的标记点,才能保证拼合顺利;2)标记点的排列应避免在一条直线上,且不能呈等边或等腰分布;3)标记点之间的距离应该互不相同,高低错开,不能贴成规则点阵分布。

    转台贴点的扫描策略

    转台贴点仍然是利用扫描软件的多视角拼合技术对片状点云自动进行拼接,与产品贴点不同的是,把协助软件识别坐标的标志点粘贴在转台上,利用转台的旋转变换空间角度实现自动拼合。与产品贴点相比,在转台上贴点不会破坏工件本身的完整性,后续点云不会产生空洞。但转台贴点必须对产品进行两次扫描,然后在geomagic wrap等专业软件中进行点云拼接才可获取完整点云。

    转台贴点策略如下:1)相邻两次测量之间,至少要有3个重合的标记点,才能保证拼合顺利;2)产品需要固定在转台上,扫描时与转台保持静止;3)转台上的标志点的排列应是随机、无序的,避免出现对称或规则分布;4)产品最好小角度倾斜安放,较易获取完整的点云。

    数控转台自动扫描策略

    数控转台自动扫描与前两种策略不同,不是利用标志点协助数据拼合,而是预先设定每次拍摄时自动转台的旋转角度,利用角度坐标对点云进行拼合,数控转台的操作简单,但测量时会更多地受到转台大小

    和旋转精度的限制。采用数控转台无法一次完成产品的完整扫描,一般需要分2次或多次扫描,再利用专业的点云处理软件进行拼接处理。

    数控转台自动扫描策略如下:1)自动扫描幅数一般设置在6~12幅之间,以免点云量过大;2)在扫描过程中必须保证产品相对于转台的绝对静止,可使用黏土等进行固定;3)转台和扫描仪之间的距离要调整准确,产品占扫描可视区域1/2~3/4为宜。

    点云质量决定了逆向建模的速度和精度,除了设备和软件因素之外,采用合理的扫描策略是获取高质量点云的关键。

    上海顶柱科技的AURUM 3D扫描仪是扫描小细节的非常理想的解决方案。

    扫描头搭配自动转台能够快速获取物体的小细节。310万高像素还原细节逼真。

     

       

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

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