利用三维扫描技术检测复杂几何尺寸的探讨.pdfVIP

计量工作 扫描速度很慢，工作人员疲惫度高 ；扫描的点云在 行检测的流程如图1所示。 多次拼接后累计误差很大 ；对光线及被测物表面颜 色要求较高；点云要半 自动拼接，后期处理很慢；由 于 目前国内对于该设备无国家标准，国产设备对外 标称参数和实际参数有很大误差，精度较低 ；死角 大。 1．2．4 关节臂式激光三维扫描仪 关节臂式激光三维扫描仪优点是柔性扫描，同 时具备测量和扫描2种功能，点云实现半 自动拼接。 缺点是关节臂较重，工作人员疲惫度高 ；点云会重 复累积，容易产生断层，点云质量较差 ；死角大， 测量大工件要变换仪器位置。 1．2．5 手持式激光三维扫描仪 手持式激光三维扫描仪的优点是柔性扫描 ；非 常容易操作 ；点云自动拼接；扫描速度非常快；点云 密度可以调节，可适用于大、小工件 ；死角小，同 图1 使用手持式激光三维扫描仪 时具备扫描和测量2种功能，装配扫描功能，轮廓 对复杂几何尺寸进行检测的流程 点扫描功能；精度高。缺点是设备价格较贵。 通过比较，采用手持式激光三维扫描仪对结构 3．2 案例分析 复杂、曲面较多的几何尺寸进行检测是比较好的选 以17号车钩回转样板为例，使用手持式激光 择。 三维扫描仪对其几何尺寸进行检测，在三维扫描的 基础上，通过原始数模、三维点云数模和数据拟合 2 手持式激光三维扫描仪的自校准 比对，再分析检测数据，形成检测数据报告。 为保证三维扫描仪的检测精度，使用前要先对 3．2．1 三维扫描 三维扫描仪进行 自校准。通过扫描软件中的自校准 首先，取出被测物，如果为黑色或反光的物体 功能配合校准板完成扫描系统的自校准。校准板应 需要喷涂显像剂。然后，贴标识点，之后将被测物 尽量放置在稳定的平面位置。 放置平稳，调整三维激光扫描仪到被测物的距离， 以CreaformHandscan为例，手持式激光三维扫 开始扫描。随后，缓慢移动扫描仪扫描各个几何面 描仪的自校准操作步骤和注意事项如下。 直至扫描完成。最后，将结果导出，用软件中的编 (1)将扫描头垂直置于距校准板大约 100mm 辑工具对扫描的点云进行简单的编辑，包括删除不 处，按动扫描头上的预览按钮，使十字激光对准校 规则的面片、优化整体面片等，即可生成三维点云 准板上的白色十字带状区域。 数模用于对比或逆向。 (2)按下触发器，缓慢移动扫描头到校准板大 贴标识点应注意以下几点。 约600ITUTI处，在此过程中可 自动识别每次的成功 (1)标识点要贴在物体平面区域或曲率变化小 测量，直至 10次测量完成。在移动过程中一定要确 的曲面上。 保十字激光始终居于校准板上的白色十字带状区域。 (2)标识点不要贴成一条直线或相互对称。 (3)根据软件提示进行相应的参数设置。 (3)不能贴在有特征的地方。 (4)在 自校准的过程中，必须清除校准板周围 (4)每相邻2次扫描之间的公共标识点至少为 的其他标识点，以防影响到扫描仪的自校准。 4个，由于多方面原因，有些标识点不能正确识别， 因而建议用稍多的标识点，一般6～8个即可。 3 手持式激光三维扫描仪的应用 3．2．2 数据分析 3．1 使用流程