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三维扫描仪使用巧妙点:小诀窍,大门道

2022-03-24

    使用工业级三维扫描仪,需要了解使用窍门,这样才能在使用过程中得心应手,并且能扫描出想要的高质量三维数模。

    学习三维扫描仪的使用技巧,要了解面扫描技术原理,面扫描系统应用领域及优缺点,掌握面扫描测量流程;独立搭建面扫描系统进行相关测量工作;掌握面扫描系统硬件系统的操作,面扫描系统相关功能、面扫描系统相关注意事项。

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    测量时,工业级三维扫描仪光栅投影装置投影多幅多频光栅到待测物体上,成一定夹角的两个摄像头同步采得相应图象,对图象进行解码和相位计算,利用立体匹配技术、三角形测量原理,解算出两个摄像机公共视区内像素点的三维坐标,最终得到三维点云。

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    工业级三维扫描仪的扫描流程一般分为6步:

    设备线连接

    光栅投射器连接:工业级三维扫描仪测量时需要通过投影仪装置投影多频光栅到待测物体上,连接的时候有两根线。一根光栅投射器供电线,另一根为信号传输线。

    工业级三维扫描仪左右相机连接:相机采集数据传输到电脑中参与计算,一般来说每个相机都有一根数据传输线和供电线。

    系统参数设置

    光栅投射器设置:复制模式扩展为双屏显示模式。光栅投射器必须在主显示器的右侧,将光栅投射器的分辨率设置为1024*768.右击光栅投射器图标进入属性界面,设置屏幕刷新频率为120赫兹。

    光栅发射器焦距:选择工业级三维扫描仪对应的测量幅面,打开投影灯泡,选择十字线投影到位于标准测量位置的白色物体上(可以放一张白纸),调节中间投影镜头的焦距,使投影的十字线图案达到最清晰。

    工业级三维扫描仪左右相机设置:按照步骤把左右相机连接好,然后用相机自带的软件识别相机的SN号码以及查看相机能否正常使用。不同类型的相机自带软件可能不同,下面给出常用两种相机的自带软件界面。

    工业级三维扫描仪左右相机参数设置:相机参数设置要与使用的硬件相对应。每个参数错误都可能导致测量头打不开或无法扫描。

    硬件调节

    工业级三维扫描仪左右相机位置调节:在标准测量距离处放置一大张白纸(或者对准白墙面),在“摄像机”中点击“校正中心”,打开相机校正中心十字线,此时调节相机座的顶丝使其校正中心十字线和投影十字线重合。

    工业级三维扫描仪相机镜头结构:不同配置测量头的镜头结构也有所不同,但主要的调节机构基本相同

    工业级三维扫描仪镜头焦距调节:软件关闭光栅投射器投出的白光—取下附在标定板上的白纸—调节镜头光圈能通过软件看见镜头前的标定板—放大相机观察区的物体—调节相机焦距使相机观察区的物体最清晰-锁紧焦距锁紧螺丝。

    工业级三维扫描仪镜头光圈调节:打开光栅投射器投出的白光—附上白纸——调节软件的增益——打开相机伪彩色——调节相机光圈使相机观察区的色彩均匀分布(如下图)—锁紧光圈锁紧螺丝。

    工业级三维扫描仪标定

    标定是借助于系统配置的标准标定板,计算出测量头的所有内外部结构参数。标定板上按照一定规则分布有编码点和非编码点,带有两个标尺信息,标尺即标定板上两斜对角标志点间的距离。标定板的背面标有详细的刻度和参数信息。

    工业级三维扫描仪标定步骤:

    标准距离正对——拉进1/10标准距离正对——拉远1/10标准距离正对——标准距离上仰——标准距离旋转90度——标准距离旋转180度——标准距离正对左相机——标准距离正对右相机。

    三维数据扫描

    扫描物体处理:一般情况下,除了表面黑色的物体和表面反光强烈的物体,都可扫描成功。但反光、透光零部件需要喷涂显影剂以提高扫描精度。

    黏贴标志点:标志点就是用于多视扫描自动拼接的坐标转换的圆点。标志点根据测量项目的需求可以制作成白底黑点、黑底白点、中心带十字丝或者小圆点等,标志点可作为点基准进行拼接,通过多角度数据拼接形成3D数据。

    网格优化后处理

    点云编辑:在工业级三维扫描仪扫描的过程中,可以在工程导航区对扫描的点云进行编辑。选中某一幅或者多幅对其进行编辑,可以删除、隐藏、导出等操作。

    点云优化融合:将工业级三维扫描仪扫描得到的多幅点云进行校正对准,提高拼接精度,然后拼接成一副完整的点云,并将重叠的点云进行删除。

    点云封装:是将工业级三维扫描仪扫描得到的三维点数据之间以三角形相互连接,形成一张三角网格继而转化为标准的三角面片格式,使三维数据场可视化。

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