4.激光扫描仪ppt课件.ppt
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1、手持式激光扫描仪手持式激光扫描仪成思源成思源 杨雪荣杨雪荣1教学要求:教学要求:l了解手持式激光扫描仪的结构、原理了解手持式激光扫描仪的结构、原理l了解手持式激光扫描仪主要功能了解手持式激光扫描仪主要功能l了解手持式激光扫描仪方法了解手持式激光扫描仪方法2l手持式激光扫描系统:手持式激光扫描系统: 手持式激光扫描系统即是采用激光三角测量原理对物理模型手持式激光扫描系统即是采用激光三角测量原理对物理模型的表面进行数据采集。的表面进行数据采集。 是继基于三坐标测量机激光扫描系统、柔性测量关节臂的是继基于三坐标测量机激光扫描系统、柔性测量关节臂的激光扫描系统之后的激光扫描系统之后的“第三代第三代”三
2、维激光扫描系统。该扫描仪无三维激光扫描系统。该扫描仪无需任何关节臂的支持,只需通过数据线与普通需任何关节臂的支持,只需通过数据线与普通PC或者笔记本电或者笔记本电脑相连接,就可以手持该扫描仪任意自由度地对待测零件、文物、脑相连接,就可以手持该扫描仪任意自由度地对待测零件、文物、汽车内饰件、鞋模、玩具等进行扫描,从而快速、准确并且无损汽车内饰件、鞋模、玩具等进行扫描,从而快速、准确并且无损的获得物体的整体三维数据模型的获得物体的整体三维数据模型,达到质量检测、现场测绘与逆达到质量检测、现场测绘与逆向向CAD造型、模拟仿真和有限元分析的目的。造型、模拟仿真和有限元分析的目的。 3其特点有:其特点有
3、:l无需其他外部跟踪装置,如无需其他外部跟踪装置,如CMM、便携式测量臂等。、便携式测量臂等。l利用反射式自粘贴材料进行自定位。利用反射式自粘贴材料进行自定位。l采用便携式设计,具有质量和体积小,具有运输方便的特点,因而不受采用便携式设计,具有质量和体积小,具有运输方便的特点,因而不受扫描方向、物件大小及狭窄空间的局限,可实现现场扫描。扫描方向、物件大小及狭窄空间的局限,可实现现场扫描。l扫描过程在扫描过程在PC屏幕上同步呈现三维数据,边扫描边调整;通过对定位点屏幕上同步呈现三维数据,边扫描边调整;通过对定位点的自动拼接,可以做到整体的自动拼接,可以做到整体360度扫描一次成型,同时避免漏扫盲
4、区。度扫描一次成型,同时避免漏扫盲区。l直接以三角网格面的形式录入数据,由于没有使用点云重叠分层,避免直接以三角网格面的形式录入数据,由于没有使用点云重叠分层,避免了对数据模型增加噪音点;而且采用基于表面最优运算法则的技术,因了对数据模型增加噪音点;而且采用基于表面最优运算法则的技术,因此扫描得越多,数据获取就越精确。此扫描得越多,数据获取就越精确。l数据输出时,自动生成高品质的数据输出时,自动生成高品质的STL多边形文件,马上可以读入多边形文件,马上可以读入CAD软软件以及快速成型机和一些加工设备;同时兼容多种逆向软件,可以生成件以及快速成型机和一些加工设备;同时兼容多种逆向软件,可以生成各
5、种各种CAD格式文件。格式文件。 4l手持式激光扫描测量系统组成手持式激光扫描测量系统组成 如图所示,该扫描仪的如图所示,该扫描仪的下端小圆孔为十字激光下端小圆孔为十字激光发射口,激光由该孔中发射口,激光由该孔中发射出;中间黑色按钮发射出;中间黑色按钮是触发器,按住此按钮是触发器,按住此按钮系统开始接受数据;上系统开始接受数据;上端两个大圆孔是端两个大圆孔是CCDCCD镜头,镜头,接收反射回来的激光;接收反射回来的激光;每一个每一个CCDCCD镜头的周围是镜头的周围是四个四个LEDLED发光点,用于屏发光点,用于屏蔽周围环境光对扫描数蔽周围环境光对扫描数据的影响。据的影响。 5lREVscan
6、手持式激光手持式激光扫描测量硬件系统包括扫描测量硬件系统包括以下配件:火线以下配件:火线PCMCIA数据采集卡、数据采集卡、数据线、电源适配器、数据线、电源适配器、支撑架以及计算机,由支撑架以及计算机,由以上配件和以上配件和REVscan手持式激光扫描仪组配手持式激光扫描仪组配成一个完整的激光扫描成一个完整的激光扫描硬件系统如图硬件系统如图4-2所示。所示。 6l软件系统软件系统l与硬件系统相配套的软件系统是与硬件系统相配套的软件系统是VXscan数据处理软数据处理软件。件。VXscan软件可将扫描仪扫描得到的数据进行保软件可将扫描仪扫描得到的数据进行保存,并可以直观显示当前工作进度等操作。存
7、,并可以直观显示当前工作进度等操作。VXscan的操作界面如图的操作界面如图4-3所示。所示。7lVXscan软件与其它软件界面类似,从上至下分别标题栏、菜单栏、工具栏、视软件与其它软件界面类似,从上至下分别标题栏、菜单栏、工具栏、视窗以及状态栏,左边树形控制栏显示的是菜单窗以及状态栏,左边树形控制栏显示的是菜单“View”下的命令,可通过单击树下的命令,可通过单击树形控制栏内的项目直接对命令进行操作。形控制栏内的项目直接对命令进行操作。 8操作流程操作流程l1、着色处理和配置颜色。、着色处理和配置颜色。 l2、贴标记点。、贴标记点。 l3、组配硬件系统。、组配硬件系统。 l4、启动、启动VX
8、scan软件软件 l5、扫描。、扫描。 l6、保存文档。、保存文档。 9l着色处理和配置颜色。着色处理和配置颜色。 如果扫描的模型是反射效果较为强烈的塑料、金属等材质,如果扫描的模型是反射效果较为强烈的塑料、金属等材质,CCD无法正确捕捉到反射回来的激光,也就无法正常进行扫描。无法正确捕捉到反射回来的激光,也就无法正常进行扫描。通过喷施着色剂可增强模型表面的漫反射,使通过喷施着色剂可增强模型表面的漫反射,使CCD正常工作。正常工作。着色剂的喷施不可以太薄或者不均匀,会因此影响到最终点云数着色剂的喷施不可以太薄或者不均匀,会因此影响到最终点云数据的完整程度;着色剂的喷施不可以太厚,因为太厚不仅会
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