逆向工程第三章

第三章逆向建模點雲資料獲取

3.1點雲資料的獲取

1、點雲資料獲取，又稱產品表面數位化，是指通過特定的測量裝置和測量方法，將物體的表面形狀轉換成離散的幾何座標資料。

2、點雲資料獲取是逆向工程實現的基礎和關鍵技術之一。在產品設計與逆向工程cad/cam/cae/rp/cnc之間扮演著橋梁的角色。

3、三維資料獲取技術就是利用數位化裝置測量物體表面點三維座標值的技術。資料獲取方法按照測量遠離可以分為接觸式測量和非接觸式測量兩大類。

4、非接觸式測量方法：聲學、光學（三角測量、雷射測距、干涉法、結構光學、影象分析）、電磁（層析法、超聲波法）接觸式方法：機械手臂、cmm

5、測量前的準備

1）測頭標定（確定探針半徑）

步驟：a、將探頭安裝在主軸上。b、檢查探針清潔情況和移動情況。c、將標準球裝在工作台上，在球上打點（5點以上）。d、自動計算出球的位置、直徑、形狀偏差。

2）工件的找正

確定工件座標系和機器座標系的關係

「3-2-1」方法

6、資料測量規劃

1）規則形狀的資料採集規劃（根據元素的特性確定點數）

2）自由曲面的資料採集規劃（依據工件整體特徵和流向走，法向採集）

7、光學三維測量方法：攝影測量法、飛行時間法、三角法、投影光柵法、成像面定位法、共焦顯微鏡法、干涉測量法、隧道顯微鏡法。

8、光學三維測量方法的分類：1）傳三被感維動：採用非結構光照明方式，從乙個或多個攝像系統獲取的二維影象中確定距離資訊，形成三維型麵資料。

利用與人的雙目立體視覺相似的原理，從兩個或多個視角重構物體的三維表面。關鍵是對應點匹配演算法。常用於對目標的識別、理解以及位置形態的分析，在無法採用結構光照明時具有更獨特的優點。

2）傳三主感維動：採用結構光照明的方式，根據物體表面對結構光場的空間或時間調製，觀察到的變形光場攜帶了三維型麵的資訊，對此變形光場進行解調，可以獲得三維型麵資料。此方法具有較高的測量精度，常用於以三維型麵測量為目的系統。

根據調製方式的不同，又分為時間調製和空間調製兩類。

9、傳三主感維動飛行時間法：基於三維表面對單光束產生的時間調製。根據檢測光脈衝從發出到接收的時間延遲來計算光源到測量點的距離，使光束掃瞄整個物面，就可形成三維型麵資料。

空間調製法：以結構光投影為基礎。三維型面對光束產生空間調製，改變了成像光速的角度（即成像點在檢測器陣列上的位置）。

根據成像光電位置的確定和光路的幾何引數，可以計算出距離。也稱為投影式單位輪廓測量技術。

10、白光光柵編碼法分類：目前主要是彩色光柵編碼法應用較廣，還有利用彩色編碼點技術和特徵點技術實現特徵匹配的方案，以及白光條紋和多視角拼接技術。

11、基於直接三角法的三維型麵測量技術分類：逐點掃瞄法、線掃瞄法和二元影象投影法。

12、comet測量系統的優點：1）採用單光柵旋轉對工件表面測量，在測量過程中光柵自動旋轉並進行相位移。實現對工件的邊界、表面細線條等特徵的準確測量。

2）通過光柵旋轉對光柵進行編碼，可以極大的提高分辨力和精度、3）在系統內部安裝數個溫度感測器對整個系統溫度進行閉環控制。使系統在整個工作過程中始終將溫度變化控制在1℃的範圍內。這樣大大的提高了測量精度、

13、handyscan的特點：1）不需要其他外部跟蹤裝置。2）利用反射式自黏貼材料進行定位。

3）採用可攜式設計，質量和體積小，運輸方便。4）掃瞄過程在螢幕上同步呈現三維資料。5）直接以三角網路的形式錄入資料。

6）輸出時，自動生成高品質的sil檔案。