面向工业制造的在线立体摄影测量系统-WZ3.0-1_69.pdfVIP

面向工业制造的 非接触式在线摄影测量系统 汇报人： 盛 浩 单 位：北京航空航天大学 -1- 内容纲要 项目背景及国内外现状 项目目标及关键技术 拟取得的产业化成果 现有工作基础及成熟度 -2- 研究背景 在线摄影测量系统结合了主动式面结构光和被动式双目视 觉摄影测量的特点，具有非接触、高精度、自动化等优点， 对物体的三维形貌与变形进行在线测量，实时地建立目标 对象精确的三维模型，提取其几何和物理信息 在工业制造中，在线摄影测量系统的主要用途： 在线实时自动检测：验证工业产品的结构表面是否达到设计要求 质量控制：结构件的变形观测 逆向工程：为设计目的提供产品的外形规格 可广泛应用于航空器的结构测量、汽车零件设计、精密加 工等生产制造及逆向工程领域 -3- 研究现状 （国内外同类型产品） ATOS系列是德国GOM公司的主动式三坐标光学 扫描仪。利用光学拍照定位技术和光栅测量原理， 可通过多次图像采集，最终获得复杂工件表面的 完整点云。其参数特点： 测量范围：38 x 29 - 2000 x 1500 mm² 测量精确度：综合精度达到10µm/m 点距： 0.02 - 0.79 mm 存在的问题： ➢ 对测量环境的光照要求较高，对于金属工件的强反光表面（镜面 反射）以及黑色无反光工件表面，测量精度无法保证 ➢ 价格昂贵，不利于大规模产业应用 -4- 研究现状 （国内外同类型产品） AMP 3D扫描器是美国FARO公司必威体育精装版研发的一种 高性能、非接触式三维扫描仪。其参数特点： 测量速度快：12.2万点/秒~ 97.6万点/秒 测量精确度：25米内的系统距离误差不大于±2mm ， 约为80 µm /m 体积较小，工业化程度高 三维虚拟重现 存在的问题： ➢ 系统接口开放度不高，整体系统为后处理系统，三维重现需要线 下进行，无法与机床配合完成在线实时测量 ➢ 无三维模型匹配与比对接口，无法实现产品与设计模型之间的实 时比对 -5- 研究现状 （国内外同类型产品） PowerScan系列是武汉惟景三维科技的快速三维测量系统。 它向被测物体投射一系列光栅图像，并由工业相机同步采 集经物体表面调制而变形的光栅图像，然后采用计算机软 件进行相位计算和三维重建等处理，得到物体表面完整的 三维数据。其参数特点： 三维测量精度：约为30~40 µm/m 需要辅助测棒、人工特征标志点 单幅测量时间：3s 存在的问题： ➢ 工业生产过程中，无法对批量工件实现人工特征标志点的设置 ➢ 整体性较差，安装调试较为繁琐 -6- 研究现状 （国内外同类产品参数对比） 是否需要 产品名称 产地 测量精度