三维扫描是所有以扫描方式获得物体全方位三维信息的技术的总称。虽然各类三维扫描装置虽然不尽相同,但基本上都包括三个模块:传感器、扫描装置和软件。下面为大家介绍常用的几种采集数据的方法之一,激光三角形法。
激光三角形法是目前最成熟的,也是应用最广泛的一种方法,它的测量速度快,精度高。激光三角法位移传感器具有非接触、体积小、质量轻、安装方便等特点,可以作为扫描测头安装在三坐标测量机上。
激光三角形法的基本原理是利用具有规则几何形状的激光束(如点光源、线光源)沿样品表面连续扫描被测表面,被测表面形成的漫反射光点(光带)在光路中安置的图像传感器上成像,按照三角形原理,测出被测点的空间坐标。
激光扫描系统由激光扫描传感器、立体影像分析器和激光扫描控制软件构成。激光扫描传感器内设有激光光源,并配有一两个CCD照相机。激光扫描传感器装在三轴同步机架上,利用控制软件执行三维立体扫描工作,再利用激光传感器所收集的影像资料传到立体影像分析器内作影像数字化处理。
由于光束直径小,样件上许多细微部分均可以顺利扫描采集。立体影像分析器内可存储资料高达200万个扫描点,并以14000点/min的处理速度,将数据转换成样件表面的三维坐标数据,用以构造CAD立体模型。
激光扫描不仅可以测量硬质工件,而且可以测量质地较软的工件。激光三角形法存在的主要问题是对被测表面的粗糙度、漫反射率和倾角过于敏感,存在“阴影效应”,限制了探头的使用范围;不能测量激光束照射不到的位置,对突变的台阶和深孔结构易于产生数据丢失;扫描得到的数据量较大,需经过专门的反求数据处理软件建立曲面模型,而且曲面的边缘和结合部分需人工修理。
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