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有各種各樣的方法來執(zhí)行自動化巨啤、高精度測量倒忌，每種方法都有各自的優(yōu)點。對于測量特定特征（例如孔）來說抖躺，接觸測量方法更為有效涉床，它可以確保這些孔處于其應(yīng)有的位置，且形狀和大小準(zhǔn)確無誤勇斜。當(dāng)需要掃描整個形狀迅忆，用于對零件進(jìn)行逆向設(shè)計時，光學(xué)測量則更為有效壶缚。光學(xué)技術(shù)可以提供一個完整皿港、詳細(xì)的表面圖像。由于光學(xué)掃描圖像一次覆蓋整個視野而不是一個點溉奕，因此可以很快完成掃描褂傀。

用三角測量法觀察深度和輪廓

識別輪廓時需要判斷與固定點的相對距離，但不能僅僅從某個單一角度進(jìn)行加勤。如果你閉上一只眼睛仙辟，就會失去深度的感知力，自然也就無法有效地判斷距離或輪廓鳄梅。我們?nèi)祟愔阅軌蚺袛嗌疃鹊怯捎谖覀兛梢杂脙芍谎劬牟煌慕嵌热ビ^察同一個物體。然后戴尸，我們會在心理上使其形成一個三角形粟焊，以確定物體表面上每一個點的相對距離，之后通過擴(kuò)展可以得到其輪廓孙蒙。

例如项棠，利用CAD模型中創(chuàng)建的“線框”圖像也可以看到同樣的效果。如果從垂直于表面的角度觀察物體挎峦，投影在彎曲模型的輪廓表面上的線條可能會呈直線狀香追。但當(dāng)物體旋轉(zhuǎn)遠(yuǎn)離直視角度時俊瞬，這些線條便開始彎曲，顯示曲面的輪廓带漆。這就是光學(xué)掃描所具有的功能兑蹈。

紅色激光與藍(lán)光掃描

目前有多種技術(shù)用于光學(xué)掃描，其中主要的兩種技術(shù)是紅色激光掃描和藍(lán)光掃描狐绽。紅色激光掃描較為簡單污祭，通常只需少量培訓(xùn)即可掌握，甚至可以使用手持設(shè)備完成断克。它的缺點在于不太精確戈般，在反射表面上使用時尤為明顯蛛跛。藍(lán)光的波長較短抑琳，適合于許多反射表面，其均勻的頻率范圍使其比白光更精確痊缎。

藍(lán)光技術(shù)通過三角測量攝影鏡頭的視線和將“條紋”圖案投射到被測表面上的光源的視線來識別輪廓果嗜，然后使用軟件將多個圖像轉(zhuǎn)換成三維表示。這本質(zhì)上是一個攝影過程石勋，取決于供應(yīng)商补颗，涉及一種條紋圖案投影儀和一兩個攝像頭。在任一種情況下缓待，使用高精度旋轉(zhuǎn)工作臺轉(zhuǎn)動被掃描的物體蚓耽，即可實現(xiàn)360度全景顯示。在某些情況下旋炒，經(jīng)過360度完全掃描后步悠，轉(zhuǎn)動物體，然后再次通過完全旋轉(zhuǎn)進(jìn)行掃描瘫镇，可獲得球形而非圓柱形的視圖鼎兽。

單個與多個攝像頭

多個攝像頭的問題在于，其視圖僅在各自視野重疊的位置才有效铣除。因此谚咬，實際上兩個攝像頭的視野比單個攝像頭還小。如果兩個攝像頭的目的是形成三角形以用來測量輪廓尚粘，那么該功能可以由單鏡頭設(shè)計提供择卦，由單鏡頭和投影儀進(jìn)行三角測量。并且因為兩個攝像頭對目標(biāo)的視角略有不同郎嫁，因此得出的測量結(jié)果可能沒有單個攝像頭所產(chǎn)生的單一WYSIWYG圖像清晰秉继。

攝像頭和投影儀使用可互換鏡頭來覆蓋一系列不同尺寸的視野。這樣便可以檢查從非常小的零件到整個車輛的任何東西腋钞。更換鏡頭后茵沾，以及在其他情況下窟怪，必須對攝像頭進(jìn)行須重新校準(zhǔn)以確保其最高精度。由于顯而易見的原因负腻，在單攝像頭裝置中更換鏡頭和重新校準(zhǔn)比使用雙攝像頭時更簡單嫡笔。

圖像分辨率

掃描圖像的分辨率由所選視野和攝像頭本身的分辨率共同決定。例如淡窘，如果采用視野相同的鏡頭辞仇，1600萬像素的攝像頭將比500萬像素的攝像頭具有更高的分辨率。然而讼牢，分辨率較低的攝像頭可以通過縮小每個圖像的視野與分辨率較高的攝像頭的圖像分辨率相搭配板拂。這就需要大量的圖像來創(chuàng)建最終的3D圖像，并明顯減慢進(jìn)程盾摹。

分辨率較低的攝像頭成本較低嬉竞，如果僅掃描相對較小的物體則完全勝任。如果沒有時間限制厉斟，它也能以高分辨率掃描較大的物體挚躯。

創(chuàng)建3D圖像

藍(lán)光掃描儀的軟件可以將多個掃描圖像組合成3D表面圖像，可以進(jìn)行存儲擦秽、旋轉(zhuǎn)码荔、擴(kuò)展和其他檢查，以對零件或組件做出評估感挥。該軟件可以創(chuàng)建一個“點云”缩搅，即表示掃描對象的一組點。攝像頭和視野決定點的密度触幼，這些點實質(zhì)上代表虛擬對象的像素硼瓣。軟件算法可消除各圖像之間的重疊，以便以STL（立體光刻）形式創(chuàng)建一個無縫數(shù)據(jù)集域蜗。STL文件可用于檢測和質(zhì)量控制巨双、工具和模型制作、逆向工程和快速制造等霉祸。

軟件使用的難點在于識別多個圖像之間的重疊點筑累。在某些系統(tǒng)中，將可見的“目標(biāo)”放到正在掃描的物體上即可完成識別丝蹭，就像電影“動作捕捉”系統(tǒng)在一個綠光屏前的演員身上放置可見的目標(biāo)疗刮，然后處理視頻圖像，即可在演員動作之后的場景中創(chuàng)建一個角色蝌购。

同樣忿迷，光學(xué)掃描儀的軟件與匹配鄰近圖像中的目標(biāo)相匹配，可以將組件圖像定位到完整的最終圖像中。安裝和移除目標(biāo)需要時間纫惰，并且必須對目標(biāo)進(jìn)行正確定位梅柑，以確保所有圖像都可以集成到最終圖像中。另一種方法是使用能夠識別掃描對象本身特征的軟件瓢疤，將其定義為目標(biāo)脯牛，并使用它們來對齊各個圖像。這種方法需要使用一些更精密的軟件窥窜，但它簡化了掃描過程仪彪，同時確保了最大的精確度。

結(jié)論

光學(xué)掃描是捕獲物體表面輪廓的首選技術(shù)划烫。選擇系統(tǒng)時的選項包括：

紅色激光與藍(lán)光蒲坐，其中藍(lán)光技術(shù)的精確度更高；

單攝像頭或雙攝像頭黄锤；

攝像頭分辨率搪缨；

附加目標(biāo)與圖像匹配的特征識別；

一般軟件功能猜扮。

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