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3D3操作手冊(cè)目錄1. 系統(tǒng)配置1.1 計(jì)算機(jī)配置1.2 相機(jī)配置1.3 投影儀配置2. 軟件安裝，注冊(cè)激活及升級(jí)2.1 軟件安裝2.2 軟件激活更新 2.2.1 激活秘鑰 2.2.2 加密狗秘鑰 2.2.3 激活加密狗 2.2.4 激活控軟件狗3. 系統(tǒng)搭建3.1 3D掃描儀硬件搭建3.2 計(jì)算機(jī)設(shè)置4. 掃描儀標(biāo)定4.1 創(chuàng)建/打開標(biāo)定文件 4.1.1 創(chuàng)建新的標(biāo)定文件4.1.2 打開已有標(biāo)定文件4.2 標(biāo)定過程 4.2.1 標(biāo)定設(shè)置4.2.2 相機(jī)設(shè)置4.2.3 settings Calibration4.2.4 獲取標(biāo)定圖像4.2.5 獲得標(biāo)定結(jié)果5. 獲取掃描數(shù)據(jù) 5.1 建立/打開新的工程5.2 轉(zhuǎn)臺(tái)設(shè)置5.3 數(shù)據(jù)掃描 5.3.1 用轉(zhuǎn)臺(tái)掃描數(shù)據(jù)5.3.2 手動(dòng)掃描6. 數(shù)據(jù)處理 6.1 編輯網(wǎng)格6.2 網(wǎng)格操作6.3 數(shù)據(jù)拼接 6.3.1 Alignment對(duì)齊6.3.2 Combine合并6.3.3 Uncombine解除合并6.3.4 Finalizing Meshes 6.4 數(shù)據(jù)的導(dǎo)入和導(dǎo)出6.4.1 數(shù)據(jù)導(dǎo)入6.4.2 數(shù)據(jù)導(dǎo)出第一章、系統(tǒng)配置3D3Solutions公司推出的FlexScan3D Scanner是一套集軟硬件為一體的三維掃面儀，通過結(jié)構(gòu)白光投影方式解析物體表面三維信息，Scanner由投影儀、相機(jī)、軟件、以及一系列附件構(gòu)成。1.1 計(jì)算機(jī)配置最低推薦Operating SystemWindows XP, Vista or Win732bitWindows 7 64bitCPUIntel Pentium IV or AMD Athlon XP or equivalent2 GHzDual-core or quad-core Intel 2 GHz or betterIntel Core I7 860 2.80GHz Quad-Core Processor or betterMemory2GB8GB or GreaterGraphics CardDirectX 9.0c compatible 64 MB (with two video outputs)nVidia GeForce GTX460 or betterFree Disk Space50 GB or more1TB or more 7200 rpmFire Wire CardFireWire 800 Dual Bus card Required for scanning with FireWire MV CamerasFireWire 800 Dual Bus card Required for scanning with FireWire MV Cameras1.2 相機(jī)配置（1） 3D掃描儀入門級(jí)相機(jī)選型推薦方案（價(jià)格優(yōu)先） 單相機(jī)掃描儀：PTGrey Chameleon CMLN-13S2M-CS雙相機(jī)掃描儀：IDS uEye UI-1545LE鏡頭：Fujinon 12.5mm C-Mount Lens（2） 3D掃描儀中級(jí)用戶相機(jī)推薦方案（掃描速度優(yōu)先，適用于掃描面部和人體特征） 130W雙/多相機(jī)掃描儀：PTGrey FireWire Flea2 FL2G-13S2M or FL2-14S3M 130W雙/多相機(jī)掃描儀：IDS uEye GigE UI-5240CP 鏡頭：Fujinon 12.5mm C-Mount Lens（3）3D掃描儀逆向工程開發(fā)級(jí)相機(jī)推薦方案（精度、分辨率優(yōu)先） 2M雙相機(jī)掃描儀：PTGrey Grasshopper GRAS-20S4M-C 2M雙相機(jī)掃描儀：Duo scanner setup: IDS uEye GigE UI-6250SE 鏡頭：5MP Fujinon 12.5mm C-Mount Lens1.3投影儀配置最低分辨率：800x600標(biāo)準(zhǔn)投影儀：1500+流明 基于DLP（Digital Light Procession）技術(shù)LED投影儀：100+流明對(duì)比LED投影儀和普通正常投影儀：（1） LED投影儀優(yōu)勢：發(fā)熱低；體積小巧；使用壽命長 (LED投影儀30,000小時(shí)，普通白光投影儀 3,000小時(shí))（2） LED投影儀劣勢分辨率、掃描精度、數(shù)據(jù)質(zhì)量比較低；低光照，在復(fù)雜環(huán)境光影響下無法掃描；掃描黑色物體和高對(duì)比物體比較困難；選型局限性大。二軟件安裝、注冊(cè)激活以及升級(jí)。2.1 軟件安裝雙擊，開始軟件安裝。首先彈出如下圖1所示對(duì)話框。圖1此時(shí)單擊Next按鈕，將彈出如下圖2所示對(duì)話框。在這個(gè)對(duì)話框中選擇“I accept the agreement”，然后點(diǎn)擊Next選項(xiàng)，將會(huì)彈出如下圖3所示的對(duì)話框。圖2圖3如圖所示對(duì)話框中為3D3的默認(rèn)安裝路徑，點(diǎn)擊“Browse”選項(xiàng)，可根據(jù)自己的需求選擇自己需要的安裝路徑。選擇好安裝路徑后，點(diǎn)擊Next選項(xiàng)，進(jìn)行下一步操作，將會(huì)彈出如圖4所示對(duì)話框。圖4在這個(gè)選項(xiàng)框中我們可以根據(jù)具體情況選擇要安裝的各個(gè)組件，我們強(qiáng)烈推薦安裝所有組件，即進(jìn)行如圖所示的勾選。然后點(diǎn)擊Next選項(xiàng)，將會(huì)彈出如圖5所示的對(duì)話框。圖5在此對(duì)話框下勾選“Create a desktop icon”選項(xiàng)，然后點(diǎn)擊Next，將會(huì)彈出如下圖6所示的Ready to install 對(duì)話框。圖6在此對(duì)話框中可以看到關(guān)于安裝路徑，安裝模式，所選擇安裝的組件等之前選擇的安裝信息，查看這些信息，如果需要更改請(qǐng)點(diǎn)擊Back選項(xiàng)進(jìn)行相應(yīng)更改，如果沒有問題點(diǎn)擊Install選項(xiàng)進(jìn)行安裝，將彈出如圖7所示的對(duì)話框。圖7在此對(duì)話框中可以看到安裝的項(xiàng)目和進(jìn)度，這個(gè)步驟可能需要幾分鐘請(qǐng)耐心等待，安裝過程中計(jì)算機(jī)不要斷電。安裝完成后將會(huì)彈出如下圖8所示對(duì)話框。該對(duì)話框?qū)?huì)提示您安裝已經(jīng)成功完成，點(diǎn)擊Finish退出安裝過程。此時(shí)安裝已經(jīng)成功完成?？牲c(diǎn)擊相應(yīng)圖標(biāo)打開軟件。圖82.2 軟件激活更新該軟件需要聯(lián)網(wǎng)激活，如果所使用計(jì)算機(jī)不能激活，請(qǐng)通知我們，我們可以提供一個(gè)已經(jīng)注冊(cè)的USB軟件狗。2.2.1 安裝密鑰（1） 點(diǎn)擊FlexScan3D軟件，彈出FlexScan3D License 的對(duì)話框，如下圖9所示。（2） 單擊Installation Key選項(xiàng)。（3） 在 Enter installation Activation Code 選項(xiàng)下輸入激活碼。（4） 最后點(diǎn)擊Activate 進(jìn)行激活。（需要等待一段時(shí)間連接到激活服務(wù)器）圖92.2.2 加密狗密鑰（1）在PC機(jī)插入U(xiǎn)SB的加密狗，連接后加密狗上的LED等會(huì)亮，等待PC機(jī)識(shí)別到加密狗。（2）打開FlexScan3D軟件。若是軟件狗包含有效的注冊(cè)信息則可以直接使用軟件，否則需要激活加密狗。2.2.3 激活加密狗（1） 運(yùn)行FlexScan3D軟件，當(dāng)軟件狗未包含有效注冊(cè)信息時(shí)將彈出如下圖10所示對(duì)話框。（2） 點(diǎn)擊Dongle Key 選項(xiàng)（3） 在 Enter Dongle Activation Code選項(xiàng)下輸入激活碼。（4） 點(diǎn)擊Activate進(jìn)行激活。圖102.2.4 激活空軟件狗（1） 點(diǎn)擊FlexScan3D打開軟件，在如下圖11所示的Getting Started 選項(xiàng)下點(diǎn)擊License。（2） 彈出如下圖12所示的對(duì)話框。點(diǎn)擊其中的Upgrade License按鈕。彈出如圖13所示的對(duì)話框。（3） 點(diǎn)擊選擇Dongle Key,對(duì)話框?qū)⒊霈F(xiàn)如下圖14所示。（4） 在Enter Dongle Activation Code 中輸入ID,點(diǎn)擊Upgrade,激活完成。圖11圖12圖13圖14第三章、系統(tǒng)搭建3.1 3D掃描儀硬件搭建3D掃描儀由以下附件構(gòu)成：1. HDI 支架2. Optoma 投影儀3. 2x 相機(jī) (Cameras are dependent on which model you have purchased) 4. 2x 富士鏡頭 (Lenses are dependent on which model you have purchased) 5. 三腳架 (Includes: Tripod Head and Tripod Legs) 6. 15mm 標(biāo)定板 7. USB 軟件狗 8. 2x 六角扳手 (1x Small, 1x Large) 9. 2x 標(biāo)志點(diǎn)10. 2x 1394B線纜 11. 2x 投影儀線纜 (1x 電源線, 1x vga 線) 不同的3D掃描儀搭建方式略有不同，以HDI Advanced R2為例，其搭建方式如下，首先連接三腳架及云臺(tái)，云臺(tái)可以調(diào)節(jié)方向、角度和旋轉(zhuǎn)。圖15圖16圖17連接三腳架和云臺(tái)圖18在三腳架上安置掃描儀，注意云臺(tái)和掃面儀下不安裝孔位，正常安裝會(huì)有咔啪一聲自鎖。圖19安裝鏡頭，一般情況相機(jī)會(huì)默認(rèn)安裝在掃描儀支架上。圖20鏡頭安裝完成后整個(gè)系統(tǒng)如下圖所示圖21接下來要連接線纜，首先連接相機(jī)1394數(shù)據(jù)線，在掃描儀支架上有孔位，線纜從孔位穿過連接到相機(jī)圖22圖23連接投影儀電源線和VGA線纜圖24圖25圖26整個(gè)系統(tǒng)搭建過程如上所示，在連接投影儀VGA到PC機(jī)顯卡時(shí)要注意投影儀連接到顯卡第二個(gè)輸出通道。3.2 計(jì)算機(jī)設(shè)置系統(tǒng)搭建完畢之后需要設(shè)置計(jì)算機(jī)顯卡，在Win7和Vista操作系統(tǒng)下做如下設(shè)置1、打開投影儀。2、在桌面上郵件單擊彈出快捷菜單選擇屏幕分辨率，選擇投影儀，如圖27所示。3、將投影儀分辨率設(shè)置為默認(rèn)分辨率。4、點(diǎn)擊高級(jí)設(shè)置，打開監(jiān)視器對(duì)話框，將屏幕刷新率設(shè)置為60HZ圖27第四章、掃描儀標(biāo)定掃描儀標(biāo)定是為了確定2D圖像到3D數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換關(guān)系，這是整個(gè)搭建3D掃描儀過程中最為關(guān)鍵的部分，沒有之一。初次學(xué)習(xí)標(biāo)定過程需要多加練習(xí)熟練掌握以便能獲取更好的標(biāo)定精度，好的標(biāo)定是取得高質(zhì)量掃描數(shù)據(jù)的前提條件。掃描儀標(biāo)定有以下幾種方式：標(biāo)定模式相機(jī)個(gè)數(shù)投影儀個(gè)數(shù)標(biāo)定過程優(yōu)勢雙目21兩個(gè)相機(jī)分別捕獲標(biāo)定板圖像精度高單目11捕獲有結(jié)構(gòu)光投影的標(biāo)定板圖像掃描范圍大多掃描儀多個(gè)單目或者雙目組合分別標(biāo)定每一個(gè)掃描儀單次完成多角度多位置掃描4.1 創(chuàng)建/打開標(biāo)定文件4.1.1 創(chuàng)建新的標(biāo)定文件（1）打開FlexScan3D 軟件，點(diǎn)擊其中的Calibration選項(xiàng)卡，如下圖28所示。圖28（2）點(diǎn)擊New 選項(xiàng)，將彈出如圖29所示的New Calibration對(duì)話框，創(chuàng)建新的標(biāo)定文件。圖29（3） 在Name 后的編輯框中可以更改設(shè)定標(biāo)定文件的名稱。（4） 在Default Part后的編輯框中可以設(shè)定保存標(biāo)定文件的路徑。（5） 根據(jù)所用的掃描設(shè)備的硬件的不同可以分別選擇不同的標(biāo)定類型，Duo、Single、Multi 即雙目，單目和多目掃描儀。（6） 最后點(diǎn)擊OK選項(xiàng)就可以生成新的標(biāo)定文件。如下圖30所示。圖304.1.2 打開已有標(biāo)定文件（1） 在圖28所示的對(duì)話框中所示，點(diǎn)擊Open選項(xiàng)，彈出如下圖31瑣事對(duì)話框。圖31（2） 點(diǎn)擊所需的標(biāo)定文件，或者在Current Scanner后的編輯框中選擇所需標(biāo)定文件的路徑進(jìn)行選擇。然后點(diǎn)擊OK選項(xiàng)將打開所需的標(biāo)定文件。4.2 標(biāo)定過程4.2.1 標(biāo)定設(shè)置1 選擇相機(jī)在圖30的左上方的Camera選項(xiàng)下為選擇相機(jī)選項(xiàng)。如下圖31所示。圖31點(diǎn)擊Camera1后的None選項(xiàng)，將會(huì)彈出如圖32所示的Select Camera對(duì)話框，在Camera Type后的下拉菜單中可以選擇所要加載的相機(jī)廠家，在Id下的對(duì)話框中將會(huì)顯示電腦連接的相應(yīng)廠家的相機(jī)，單擊所要選擇的相機(jī)，點(diǎn)擊OK即可成功加載相機(jī)。在圖31中Add Texture Camera 即為加載彩色相機(jī)選項(xiàng)，當(dāng)該項(xiàng)勾選時(shí)將對(duì)彩色相機(jī)進(jìn)行選擇，步驟與上面一樣。圖322. 選擇投影儀在Camera選項(xiàng)下為 Projector即投影儀的選項(xiàng)，即圖33，在該選項(xiàng)下可以選擇所需的投影設(shè)備，如果所用的軟件版本在該選項(xiàng)有下拉菜單可以在下拉菜單中選擇，若沒有則可以通過滑動(dòng)鼠標(biāo)滾輪或者鍵盤的上下鍵進(jìn)行選擇。Resolution顯示的為投影儀的分辨率。圖333. 其他設(shè)置圖34在Calibration Board Square Size 設(shè)置所用標(biāo)定板的棋盤格的大小。Filters:用來設(shè)置掃描Z軸的工作距離，可以通過這個(gè)設(shè)置過濾掃描結(jié)果中的噪聲背景。在軟件Settings-Projectors界面中其參數(shù)設(shè)置界面如下圖所示：Projectors_EnableAll的參數(shù)值應(yīng)該設(shè)置為True,當(dāng)在軟件使用過程中發(fā)現(xiàn)無法控制投影儀時(shí)可以檢查該參數(shù)，其初始值可能為False.4.2.2 相機(jī)設(shè)置1. 調(diào)節(jié)曝光圖像獲取曝光時(shí)間取決于投影亮度、相機(jī)快門時(shí)間、鏡頭光圈等。將標(biāo)定板放置在掃描儀目標(biāo)區(qū)域，然后調(diào)節(jié)曝光相關(guān)的參數(shù)，使圖像處于始于掃描的狀態(tài)。其參數(shù)調(diào)節(jié)如下圖35所示：Pattern為掃描儀所打光的模式，在相機(jī)調(diào)節(jié)時(shí)選擇Focusing。Brightness為掃描儀所打光的亮度，開始時(shí)可以將其亮度設(shè)為最大。第三部分則是對(duì)相機(jī)曝光時(shí)間的設(shè)置，可在下拉菜單中選擇最小的曝光時(shí)間。查看軟件顯示的實(shí)時(shí)圖像，可調(diào)節(jié)相機(jī)光圈使圖像處于始于掃描的狀態(tài)。圖35如下圖36所示，圖像紅色部分表示過曝，藍(lán)色部分表示曝光不足。圖362. 修正曝光設(shè)置將投影儀參數(shù)設(shè)置為White將鼠標(biāo)放置在實(shí)時(shí)圖像上選擇圖像顯示模式為Lines，如下圖37所示。查看實(shí)時(shí)圖像截面強(qiáng)度分布調(diào)整光圈大小，可以看到圖像強(qiáng)度曲線變化。保證強(qiáng)度曲線峰值在80-95%之間。峰值過低過高都不合適?？蓞⒖紙D38.圖37圖38進(jìn)行曝光修正后可以得到更好的成像效果。3. 焦距調(diào)節(jié)標(biāo)定和掃描中我們都需要得到較好的對(duì)焦效果，模糊的圖像對(duì)掃描精度有很大的影響。所以標(biāo)定之前要做好對(duì)焦工作。投影儀焦距調(diào)節(jié)將投影模式設(shè)置為Focus，此時(shí)投影出來線條和方框圖案。將物體放在掃描區(qū)域，觀察投影圖像的清晰程度。調(diào)整投影儀焦距使得投影圖像成像清晰。相機(jī)焦距調(diào)節(jié)將目標(biāo)物體放在掃描目標(biāo)區(qū)域?qū)⑹髽?biāo)放在實(shí)時(shí)圖像上觀察成像清晰度調(diào)整鏡頭焦距使得成像最為清晰后鎖死鏡頭焦距。重復(fù)以上步驟調(diào)整所有相機(jī)。4. 相機(jī)參數(shù)設(shè)置如下圖4.2.2.1所示的黃色方框內(nèi)圖標(biāo)，點(diǎn)擊該圖標(biāo)將會(huì)彈出設(shè)置相機(jī)的對(duì)話框圖4.2.2.1對(duì)于Point Grey的相機(jī)其設(shè)置界面如下圖4.2.2.2所示：（1） 當(dāng)使用Canon相機(jī)為彩色相機(jī)時(shí)，其相機(jī)設(shè)置界面如圖4.2.2.3，且在操作中需要注意以下幾點(diǎn)：將相機(jī)上方的調(diào)節(jié)按鈕設(shè)置為M檔，從而使相機(jī)處于自動(dòng)曝光模式調(diào)好鏡頭焦距，然后將鏡頭設(shè)置到手動(dòng)對(duì)焦模式，對(duì)于大多數(shù)鏡頭都有設(shè)置轉(zhuǎn)換按鈕，其中MF為手動(dòng)對(duì)焦，AF為自動(dòng)對(duì)焦。而自動(dòng)對(duì)焦在掃描過程中會(huì)對(duì)曝光時(shí)間產(chǎn)生干擾圖4.2.2.3Aperture光圈，控制進(jìn)光量的大小，同時(shí)影響景深的大小，其F數(shù)值越小進(jìn)光量越大同時(shí)清晰成像的距離越小。對(duì)于該參數(shù)的設(shè)置要保證被測物可以清晰成像。Shutter Speed快門速度，控制圖像采集時(shí)快門開啟的時(shí)間，主要控制的是曝光。ISO感光度，控制芯片對(duì)光線的靈敏度。Image Quality圖像質(zhì)量，決定圖像被保存為RAW格式或JPEG格式，同時(shí)決定獲取圖像的分辨率和壓縮質(zhì)量，對(duì)于Flexscan不支持原始的RAW數(shù)據(jù)，所以對(duì)于RAW數(shù)據(jù)需要通過其他軟件進(jìn)行處理Orientation指定相對(duì)于投影儀的位置，可用的角度為0,90,180，2704.2.3 settings Calibration圖39如圖39在CalibrationBoard_PointDistance處設(shè)置棋盤格的大小；在PointColumns,PointRows處設(shè)置標(biāo)定板的列和行。以上圖39處所示的參數(shù)根據(jù)所采用的不同的標(biāo)定板進(jìn)行設(shè)置。注意：在對(duì)軟件的Settings處進(jìn)行設(shè)置后需要重新建立標(biāo)定文件設(shè)置才能生效所以建議在創(chuàng)建標(biāo)定文件之前根據(jù)需要設(shè)置calibrating中的參數(shù)。4.2.4 獲取標(biāo)定圖像建議采集標(biāo)定圖像之前參照標(biāo)定過程視頻輔助掌握標(biāo)定過程。采集標(biāo)定過程如下1、 確保相機(jī)投影儀安裝穩(wěn)定，保證整個(gè)標(biāo)定采集過程中掃描儀固定住同一位置。2、確保打開投影儀。3、將標(biāo)定板放置在目標(biāo)采集區(qū)。4、確保投影儀能完全照射到標(biāo)定棋盤格。5、使用實(shí)時(shí)查看保證采集到的標(biāo)定板棋盤格圖像清晰可見。6、在軟件中左側(cè)位置，點(diǎn)擊捕獲圖像。FlexScan3D會(huì)自動(dòng)檢測棋盤格交點(diǎn)，并生成交點(diǎn)連線，捕獲到的圖像保存在圖像列表中。7、點(diǎn)擊查看捕獲的標(biāo)定圖像。8、確保交點(diǎn)連線都是直線。9、調(diào)整標(biāo)定板位置擺拍獲取足夠多的標(biāo)定圖像，保證標(biāo)定板的位置能覆蓋75%以上的掃描目標(biāo)區(qū)域。10、重復(fù)6-9步驟直到完成標(biāo)定。其圖片示例如下圖40所示為正確的標(biāo)定圖片，圖41,42為需要?jiǎng)h除的標(biāo)定圖片。圖40圖41圖424.2.5 獲得標(biāo)定結(jié)果在得到標(biāo)定所需圖片后，可以點(diǎn)擊軟件界面左下方的按鈕，軟件將會(huì)根據(jù)標(biāo)定圖片進(jìn)行計(jì)算并且彈出計(jì)算結(jié)果顯示界面，如下圖43所示：圖43圖中相機(jī)的顯示區(qū)域顯示了已經(jīng)標(biāo)定的區(qū)域，如果標(biāo)定結(jié)果不理想可以點(diǎn)擊OK按鈕，在此基礎(chǔ)上繼續(xù)采集適當(dāng)?shù)膱D片，然后再進(jìn)行標(biāo)定計(jì)算，若其誤差的值較大可以檢查已經(jīng)獲得的標(biāo)定圖片中是否有錯(cuò)誤的標(biāo)定圖片，如果發(fā)現(xiàn)可以點(diǎn)擊錯(cuò)誤圖片然后點(diǎn)擊Delete image 按鈕，刪除圖片后重新進(jìn)行計(jì)算。直到得到較為理想的標(biāo)定文件。第五章 獲取掃描數(shù)據(jù)5.1 建立/打開新的工程如下圖44所示，點(diǎn)擊Project選項(xiàng)卡，將會(huì)進(jìn)入工程操作界面。圖44在該操作界面中的上方我們可以找到如圖45所示的圖標(biāo)，點(diǎn)擊New 選項(xiàng)將會(huì)彈出如圖46所示對(duì)話框，點(diǎn)擊Ok 按鈕則可以建立一個(gè)新的工程，在Name 處可以對(duì)工程進(jìn)行命名，而在Default Path處則可以選擇工程的存儲(chǔ)路徑。圖45圖46點(diǎn)擊如上圖45中的Open按鈕，會(huì)彈出如圖47所示的對(duì)話框，在Projects 下點(diǎn)擊要選擇的工程，或者可以通過Current Path選擇所要選擇工程的路徑，點(diǎn)擊Ok按鈕就可以打開已經(jīng)存在的工程了。 圖47在已經(jīng)新建或打開的工程右方可以看到如下圖48所示的設(shè)置區(qū)域，圖48Meshing Generate 可以選擇將獲取數(shù)據(jù)作為網(wǎng)格（Mesh）還是點(diǎn)云（point）來進(jìn)行處理。Meshing Alignment可以選擇對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)的方式，分為不選擇（None）點(diǎn)云幾何形狀(Mesh Geometry)標(biāo)記點(diǎn)（Makers），轉(zhuǎn)臺(tái)(Rotary)，和預(yù)先設(shè)置(Preset)。如果你想手動(dòng)校準(zhǔn)可以選擇None選項(xiàng)。Meshing Clean UpEnable Rotary勾選此項(xiàng)可以連接轉(zhuǎn)臺(tái)。Scan OptionsHDRScan OptionsHigh SensitivitScan點(diǎn)擊此按鈕掃描儀將開始掃描。5.2 轉(zhuǎn)臺(tái)設(shè)置硬件連接 1.確保在3DFlexScan軟件的安裝過程中轉(zhuǎn)臺(tái)的驅(qū)動(dòng)已經(jīng)成功安裝。 2.確保轉(zhuǎn)臺(tái)電動(dòng)機(jī)與控制盒連接正確。 3.連接控制盒的電源線，確保供電正常。 4.將控制盒的USB連接線與PC相連。軟件設(shè)置首先需要對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行標(biāo)定 圖44勾選Enable Rotary選項(xiàng)，將會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行連接如果與轉(zhuǎn)臺(tái)連接成功會(huì)彈出提示界面可以立即進(jìn)行標(biāo)定，如果連接不成功請(qǐng)檢查轉(zhuǎn)臺(tái)的硬件連接。1、建立一個(gè)新的工程或者打開之前的工程。2、在工程界面，選擇Scan按鈕。3、確定Enable Rotary復(fù)選框選中，如果連接有旋轉(zhuǎn)平臺(tái)，需要先對(duì)旋轉(zhuǎn)平臺(tái)進(jìn)行標(biāo)定。4、將標(biāo)定板放在旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上，確保圖像正確曝光。在標(biāo)定過程中要保證始終都是用的同一塊標(biāo)定板，點(diǎn)擊Recalibration之后旋轉(zhuǎn)平臺(tái)會(huì)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)，軟件捕獲不同角度的標(biāo)定板圖像，標(biāo)定完成之后有提示顯示是否標(biāo)定成功。界面的左方如上圖44所示。5.3數(shù)據(jù)掃描注：在掃描儀進(jìn)行數(shù)據(jù)掃描時(shí)需要確定被掃描物處于靜止?fàn)顟B(tài)。如果物體有抖動(dòng)等情況將會(huì)對(duì)獲取的數(shù)據(jù)有影響，如產(chǎn)生豎條紋。5.3.1 用轉(zhuǎn)臺(tái)掃描數(shù)據(jù)1. 確保Enable Rotary選項(xiàng)勾選，此時(shí)轉(zhuǎn)臺(tái)處于可用狀態(tài)。2. 在Number of scans后選擇掃描的圖像的張數(shù)，一般情況下掃描的張數(shù)越多則產(chǎn)生越好的掃描結(jié)果，但是過多的掃描將導(dǎo)致產(chǎn)生許多重復(fù)數(shù)據(jù)并且降低掃描和拼接速度，一般推薦將此參數(shù)設(shè)置為6到12.3. 勾選Auto Combine則在掃描完成后自動(dòng)完成數(shù)據(jù)的聯(lián)合。如果需要將獲取的數(shù)據(jù)導(dǎo)出并應(yīng)用第三方軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理則可以不勾選此項(xiàng)。4. 將被掃描物放在轉(zhuǎn)臺(tái)上的合適位置，點(diǎn)擊Scan按鈕，然后軟件將會(huì)完成數(shù)據(jù)的掃描，處理和校準(zhǔn)。5. 轉(zhuǎn)臺(tái)也可以進(jìn)行手動(dòng)控制，將被掃描物放在轉(zhuǎn)臺(tái)上后，在軟件的右上方如下圖45所示有轉(zhuǎn)臺(tái)設(shè)置按鈕，可以調(diào)節(jié)每次轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，轉(zhuǎn)臺(tái)每轉(zhuǎn)動(dòng)一次掃描一次然后進(jìn)行數(shù)據(jù)校準(zhǔn)。5.3.2手動(dòng)掃描對(duì)于某些較大的物體并不適合用轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行掃描，此時(shí)需要手動(dòng)進(jìn)行掃描。1. 將被掃描物放置的合適的位置，確保被掃描物可以被所有相機(jī)看到并且最好處于圖像的中央?yún)^(qū)域（此時(shí)獲得的數(shù)據(jù)較好），且曝光和焦距合適。2. 點(diǎn)擊Scan按鈕，掃描儀開始掃描并獲得數(shù)據(jù)3. 查看獲得數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。4. 然后適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)動(dòng)被掃描物體，重復(fù)以上的2、3步驟。5.3.3 標(biāo)記點(diǎn)進(jìn)行掃描有些被掃描物比較對(duì)稱或者幾何特征很少，可以采用在被掃描物的表面貼標(biāo)記點(diǎn)的方式獲取數(shù)據(jù)。該方法使得掃描和拼接更迅速和方便，尤其是對(duì)于多掃描儀系統(tǒng)。注：該方法不適用于單相機(jī)掃描儀系統(tǒng)1. 貼標(biāo)記點(diǎn)對(duì)于3D掃描儀系統(tǒng)其標(biāo)記點(diǎn)為圓形的小貼紙，可以貼在被掃描物上或者貼在可以隨物體移動(dòng)的并且可以被掃描到的物體上。如下圖45，46所示：圖45當(dāng)在被掃描物體表面直接貼標(biāo)記物時(shí)必須保證該被掃描物有足夠多的平滑表面而且不能對(duì)被掃描物的特征有遮擋。圖46如果被掃描物體的表面有很多的特征，當(dāng)將標(biāo)記點(diǎn)貼在物體表面時(shí)會(huì)導(dǎo)致某些特征的缺失，此時(shí)可以將 標(biāo)記點(diǎn)貼在可以隨被掃描物移動(dòng)的物體上（需要確保該物體和被掃描物相對(duì)靜止），如上圖的轉(zhuǎn)臺(tái)，該方法可以在應(yīng)用標(biāo)記點(diǎn)的快速拼接的同時(shí)最大限度的保持被掃描物的細(xì)節(jié)，但是有上圖可以看到被掃描物與轉(zhuǎn)臺(tái)接觸的面數(shù)據(jù)無法同時(shí)獲得。在粘貼標(biāo)記點(diǎn)的時(shí)候也要注意不要按照某種規(guī)律粘貼標(biāo)記點(diǎn)，因?yàn)檫@會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)拼接時(shí)標(biāo)記點(diǎn)的匹配產(chǎn)生干擾，同時(shí)需要確保標(biāo)記點(diǎn)粘貼的位置可以同時(shí)被兩個(gè)相機(jī)捕捉到。如下圖47.，48所示。其中圖47為正確的標(biāo)記點(diǎn)粘貼，圖48為不好的標(biāo)記點(diǎn)粘貼。圖47圖482. 掃描在如下圖49所示，需要將參數(shù)Scaning_Makers_Enable 的值設(shè)置為True，而根據(jù)需要可以對(duì)Scaning_Makers_CannyThreshold1和Scaning_Makers_CannyThreshold2的參數(shù)值進(jìn)行設(shè)置，該參數(shù)識(shí)別標(biāo)記點(diǎn)的閾值。在使用過程中可以根據(jù)每次獲得的標(biāo)記點(diǎn)的情況對(duì)兩個(gè)閾值的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。如圖50所示，在Projector-Alignment-Align下選擇Makers 圖49圖50確保對(duì)于每個(gè)攝像頭度可以至少捕捉到4個(gè)相同的標(biāo)記點(diǎn)，因?yàn)橹蟾鶕?jù)標(biāo)記點(diǎn)的拼接至少需要4個(gè)相同的標(biāo)記點(diǎn)進(jìn)行匹配。例如下圖51所示：點(diǎn)擊Scan按鈕，掃描儀開始掃描，獲取數(shù)據(jù)然后根據(jù)標(biāo)記點(diǎn)進(jìn)行校準(zhǔn)。轉(zhuǎn)動(dòng)物體，進(jìn)行下一次掃描，直到整個(gè)被掃描物的數(shù)據(jù)獲取完成。轉(zhuǎn)動(dòng)物體時(shí)每次轉(zhuǎn)動(dòng)的角度最好不要超過30度，這要在相鄰的兩次掃描中才能盡量保證獲取至少4個(gè)相同的標(biāo)記點(diǎn)。圖51第六章 數(shù)據(jù)處理6.1 編輯網(wǎng)格在Projector選項(xiàng)卡下點(diǎn)擊 Editor Mesh菜單，然后出現(xiàn)如下圖52所示界面：圖52操作（Operation）Smooth該功能可以去除和減少網(wǎng)格的噪聲，點(diǎn)擊Smooth按鈕該功能就可以生效，右邊是參數(shù)值設(shè)置區(qū)域。Erode當(dāng)獲取的數(shù)據(jù)有毛邊時(shí)可以使用該功能，點(diǎn)擊Erode按鈕該功能就可以生效，右邊是參數(shù)值設(shè)置區(qū)域。簡化（Decimation）該功能可以對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行簡化，使用該功能后可以減少內(nèi)存的占用同時(shí)加快處理速度，和原始數(shù)據(jù)相比沒有顯著變化。1. 點(diǎn)擊將要簡化的網(wǎng)格，確保該網(wǎng)格數(shù)據(jù)已經(jīng)被選中。2. 根據(jù)想要得到的目標(biāo)數(shù)據(jù)設(shè)置頂點(diǎn)數(shù)（Vertices）和百分比（Percent）3. 點(diǎn)擊Decimate按鈕，開始數(shù)據(jù)簡化。6.2網(wǎng)格操作1. 選擇網(wǎng)格如下圖53所示在界面左方數(shù)據(jù)列表中點(diǎn)擊要選擇的數(shù)據(jù)或者在獲取數(shù)據(jù)的3D數(shù)據(jù)上進(jìn)行點(diǎn)擊，當(dāng)數(shù)據(jù)變?yōu)榧t色時(shí)表明該數(shù)據(jù)已經(jīng)被選中。2. 平移數(shù)據(jù)選擇數(shù)據(jù)后同時(shí)按住左右鍵即可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行平移。按住ALT鍵同時(shí)按住左右鍵即可以對(duì)單個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行平移。3. 旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)選擇數(shù)據(jù)后按住左鍵進(jìn)行移動(dòng)即可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行三維旋轉(zhuǎn)。選擇數(shù)據(jù)后 既可以在當(dāng)前平面內(nèi)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。在進(jìn)行以上操作時(shí)同時(shí)按住ALT鍵即可以對(duì)單個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。4. 刪除數(shù)據(jù)加載網(wǎng)格數(shù)據(jù)按住CTRL鍵的同時(shí)，按住鼠標(biāo)左鍵移動(dòng)鼠標(biāo)選擇要?jiǎng)h除的數(shù)據(jù)。確定選擇范圍的輪廓，釋放CTRL鍵和鼠標(biāo)左鍵，被選擇區(qū)域顯示為黃色。點(diǎn)擊Delete鍵或點(diǎn)鼠標(biāo)右鍵選擇Delete points 刪除數(shù)據(jù)。重復(fù)以上操作。點(diǎn)擊Save保存數(shù)據(jù)。圖535. 顯示界面設(shè)置在軟件的顯示界面有如下圖所示的一列工具欄：6.3 數(shù)據(jù)拼接6.3.1 Alignment對(duì)齊如下圖54所示，圖54點(diǎn)擊Align按鈕后數(shù)據(jù)將會(huì)被鎖住，此時(shí)數(shù)據(jù)的位置和方向已經(jīng)確定如果仍需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行平移、旋轉(zhuǎn)等操作需要再選中該數(shù)據(jù)后點(diǎn)擊Lock按鈕后在數(shù)據(jù)列表中選擇該數(shù)據(jù)然后點(diǎn)擊右鍵選擇unlock，解除鎖定狀態(tài)。在Align按鈕的下拉菜單中有一下幾種選項(xiàng)：Mesh Geometry、Selected Geometry、Markers、Rotary、Preset、Fine Alignment.如圖55所示：圖551. Mesh Geometry根據(jù)幾何圖形對(duì)齊當(dāng)我們選擇Mesh Geometry，即根據(jù)幾何形狀來進(jìn)行數(shù)據(jù)的對(duì)齊時(shí)我們需要對(duì)獲取的網(wǎng)格數(shù)據(jù)進(jìn)行平移，旋轉(zhuǎn)等操作直到其位置和方向和已經(jīng)鎖定的網(wǎng)格數(shù)據(jù)大致相同時(shí)才能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)齊。掃描數(shù)據(jù)的校準(zhǔn)步驟如下：（1） 加載第一個(gè)掃描數(shù)據(jù)（2） 點(diǎn)擊Clock按鈕將第一個(gè)掃描數(shù)據(jù)鎖?。?） 加載下一個(gè)掃描數(shù)據(jù)，保證該掃描數(shù)據(jù)與上一個(gè)數(shù)據(jù)有足夠相同的幾何特征。（4） 按住ALT鍵，根據(jù)6.2中所述對(duì)網(wǎng)格數(shù)據(jù)的操作移動(dòng)選中的數(shù)據(jù)（5） 當(dāng)兩個(gè)掃描數(shù)據(jù)大概處于相同的位置和方向時(shí)，點(diǎn)擊Align按鈕，選中的數(shù)據(jù)將會(huì)根據(jù)與鎖定數(shù)據(jù)的幾何特征自動(dòng)對(duì)齊，然后以上兩個(gè)數(shù)據(jù)都會(huì)處于鎖定狀態(tài)。（6） 對(duì)于獲得的一系列的數(shù)據(jù)重復(fù)以上的操作1到5。（7） 當(dāng)所有的數(shù)據(jù)對(duì)齊都完成時(shí)，點(diǎn)擊Save按鈕，保存以上的對(duì)掃描數(shù)據(jù)的操作。2. Selected Geometry在有些情況下如果根據(jù)整個(gè)掃描數(shù)據(jù)的幾何形狀進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)齊時(shí)，操作可能會(huì)失敗，比如當(dāng)兩個(gè)掃描數(shù)據(jù)有90%以上為平面，當(dāng)選擇Mesh Geometry選項(xiàng)時(shí)，兩個(gè)數(shù)據(jù)的平面部分一般并不能得到很好的對(duì)齊，在這種情況下我們可以選擇Selected Geometry選項(xiàng)進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)齊。操作步驟：（1） 加載第一個(gè)掃描數(shù)據(jù)（2） 點(diǎn)擊Clock按鈕將第一個(gè)掃描數(shù)據(jù)鎖住。（3） 加載下一個(gè)掃描數(shù)據(jù)（4） 按住ALT鍵，根據(jù)6.2中所述對(duì)網(wǎng)格數(shù)據(jù)的操作移動(dòng)選中數(shù)據(jù)（5） 當(dāng)掃描數(shù)據(jù)大概處于相同的位置和方向時(shí)在Align的下拉菜單中選擇Selected Geometry選項(xiàng)，然后按住CTRL鍵同時(shí)按住鼠標(biāo)左鍵移動(dòng)鼠標(biāo)選擇感興趣的幾何特征，該特征需要為兩個(gè)掃描數(shù)據(jù)重疊的非平面部分，最后點(diǎn)擊Align按鈕，數(shù)據(jù)將會(huì)進(jìn)行對(duì)齊并且兩個(gè)數(shù)據(jù)處于鎖定狀態(tài)。（6） 在對(duì)一系列數(shù)據(jù)的對(duì)齊完成后點(diǎn)擊Save按鈕，保存對(duì)掃描數(shù)據(jù)的操作。3. Markers標(biāo)記點(diǎn)在5.3.3中已經(jīng)提到，通過正確的方法得到貼有標(biāo)記點(diǎn)的數(shù)據(jù)后，在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)需要選擇通過獲取的標(biāo)記點(diǎn)對(duì)掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)齊，即在Align下拉菜單中選擇Markers。如果通過標(biāo)記點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)齊的方法失敗了，可以通過Mesh Geometry選項(xiàng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)齊，或者可以從新進(jìn)行掃描得到新的帶有標(biāo)記點(diǎn)的數(shù)據(jù)然后再進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)齊。4. Rotary轉(zhuǎn)臺(tái)當(dāng)使用轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)掃描時(shí)，數(shù)據(jù)將會(huì)自動(dòng)根據(jù)轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行對(duì)齊。5. Preset預(yù)調(diào)裝置在Preset選項(xiàng)下在多掃描儀系統(tǒng)中，你可以在掃描完成后對(duì)多個(gè)掃描儀獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)齊，當(dāng)然在你對(duì)預(yù)設(shè)對(duì)齊進(jìn)行設(shè)置之前需要事先獲得一個(gè)多掃描儀的標(biāo)定數(shù)據(jù)。（1） 對(duì)多掃描儀系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定，然后進(jìn)行掃描，獲取掃描數(shù)據(jù)。（2） 將掃描數(shù)據(jù)對(duì)齊。（3） 選擇掃描數(shù)據(jù)然后點(diǎn)擊Save按鈕。（4） 當(dāng)數(shù)據(jù)被選中后，點(diǎn)擊選擇“Set Preset Alignment”.對(duì)于之后的多掃描儀掃描可以有兩種選擇：自動(dòng)的預(yù)設(shè)對(duì)齊和手動(dòng)的預(yù)設(shè)對(duì)齊。應(yīng)用自動(dòng)的預(yù)設(shè)對(duì)齊：（1） 在界面的最左端點(diǎn)擊Settings選項(xiàng)，如下圖56所示：圖56（2） 在Alignment的下拉菜單中選擇“Preset”選項(xiàng)。（3） 點(diǎn)擊“SCAN”按鈕。應(yīng)用手動(dòng)預(yù)設(shè)對(duì)齊：（1） 點(diǎn)擊軟件界面左方的“SCAN”按鈕。（2） 選擇掃描數(shù)據(jù)。（3） 點(diǎn)擊如下圖57所示的“Align”下拉菜單下的“Preset”選項(xiàng)。（4） 點(diǎn)擊圖標(biāo)“Align”。圖576. Fine Alignment6.3.2 Combine合并這個(gè)功能是將多個(gè)網(wǎng)格數(shù)據(jù)合并成一個(gè)網(wǎng)格數(shù)據(jù)。這一步完成之后你可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行重新采樣，簡化和補(bǔ)洞。其步驟如下：（1） 加載所有的源掃描數(shù)據(jù)。（2） 在軟件界面主菜單中點(diǎn)擊“combine”按鈕。如下圖58所示。圖586.3.3 Uncombine解除合并這個(gè)功能是將已經(jīng)合并的多個(gè)網(wǎng)格數(shù)據(jù)恢復(fù)為源掃描數(shù)據(jù)。在Flexscan3D軟件中將數(shù)據(jù)導(dǎo)出時(shí)只能導(dǎo)出源掃描數(shù)據(jù)而非合并后的數(shù)據(jù)，所以如果已經(jīng)將數(shù)據(jù)進(jìn)行合并但是又需要導(dǎo)入到第三方軟件時(shí)可以進(jìn)行解除合并的操作