3D Camega光學三維掃描系統(tǒng)

1、3D Camega光學三維掃描系統(tǒng)光學三維掃描系統(tǒng)第一章 系統(tǒng)硬件組成 教學要求：教學要求： PCP300+精密數(shù)控自動拼接系統(tǒng)由以下部件組成：1、博維恒信PCP300掃描儀一臺2、專業(yè)三腳架一個3、精密數(shù)控自動拼接系統(tǒng)轉臺CR-100一個4、標定塊一個5、控制盒一個6、電源一個(16V)，數(shù)據線一套，用于傳輸控制指令7、加密鎖一個8、數(shù)據處理軟件：包含相機驅動、控制軟件、二維圖像反求軟件和三維點云處理軟件3D Camega光學三維掃描系統(tǒng)光學三維掃描系統(tǒng)第一節(jié)第一節(jié) 主要設備主要設備 圖1-1 圖1-2 PCP-300 3D Camega光學三維掃描系統(tǒng)光學三維掃描系統(tǒng)第一節(jié)第一節(jié) 主要設備

2、主要設備 圖1-3 圖1-4 轉臺控制盒 3D Camega光學三維掃描系統(tǒng)光學三維掃描系統(tǒng)第一節(jié)第一節(jié) 主要設備主要設備 圖1-5 圖1-6 CR-100轉臺 3D Camega光學三維掃描系統(tǒng)光學三維掃描系統(tǒng)第二節(jié)第二節(jié) 系統(tǒng)軟件組成系統(tǒng)軟件組成 PCP300+精密數(shù)控自動拼接系統(tǒng)由三部件組成：1、PCP控制程序2、Winmoire三維反求軟件,自動生成*.OUT、*.XYZ等文件3、CloudForm軟件,轉換為.asc格式，為反求后處理軟件 Geomagic Studio使用。 PCP控制程序采集清晰的光柵圖像和白光圖像，Winmoire軟件將這些圖像解析成帶有顏色信息的三維點云數(shù)據，

3、再經過CloudForm軟件對點云數(shù)據進行處理，最終形成優(yōu)質的三維點云數(shù)據。3D Camega光學三維掃描系統(tǒng)光學三維掃描系統(tǒng)第二節(jié)第二節(jié) 系統(tǒng)軟件組成系統(tǒng)軟件組成 PCP300主要技術參數(shù)：3D Camega光學三維掃描系統(tǒng)光學三維掃描系統(tǒng)2.1 相機控制面板相機控制面板 3D Camega光學三維掃描系統(tǒng)光學三維掃描系統(tǒng)2.2 相機補償l在搬運的過程中，掃描儀內部可能產生變形，所以需要在使用前對掃描儀進行補償。將相機對準一平面，并調整到最佳成像位置，打開Cal/Align(校準/拼接)功能。l兩個投光燈均打開，移動轉臺，讓投光燈兩個投光燈均打開，移動轉臺，讓投光燈1和投光燈和投光燈2的中間

4、那排小白點重合在一條豎的中間那排小白點重合在一條豎線上，此時也在十字框豎線上。線上，此時也在十字框豎線上。Note2:標定塊要放在轉臺的中心位置Note1:相機的景深范圍-90+90mm3D Camega光學三維掃描系統(tǒng)光學三維掃描系統(tǒng)2.2 相機補償l 打開Winmoire，在Cal/Align(校準、拼接)下，點擊FC Align相機標定,彈出的對話框選OK，可見圖像變成白色。3D Camega光學三維掃描系統(tǒng)光學三維掃描系統(tǒng)2.3 轉臺標定l 原理：通過計算標定塊在0-30度的位置差別，計算出轉臺的旋轉中心，并記錄在電腦的三維坐標系中。標定結束后，若改變轉臺和掃描儀的相對位置，需要重新標

5、定。3D Camega光學三維掃描系統(tǒng)光學三維掃描系統(tǒng)2.3 轉臺標定3D Camega光學三維掃描系統(tǒng)光學三維掃描系統(tǒng)2.3 轉臺標定Axis設定3D Camega光學三維掃描系統(tǒng)光學三維掃描系統(tǒng)2.3 轉臺標定(1) 在Select框中，選擇“Valign”，Plate框中選擇”Nplate”，點選“GetImage”獲取圖像。3D Camega光學三維掃描系統(tǒng)光學三維掃描系統(tǒng)2.3 轉臺標定(2) 在得到圖像后，在Plate框中選擇”Zplate”，在圖像上用鼠標左鍵拉矩形框畫一區(qū)域，此區(qū)域四周均不能超出標定塊圖像，且標定塊兩側面積要盡量大。3D Camega光學三維掃描系統(tǒng)光學三維掃描

6、系統(tǒng)2.3 轉臺標定(3) 選到”Xplate”,在標定塊中間棱邊右側(緊貼棱邊)畫一條紅色豎線。3D Camega光學三維掃描系統(tǒng)光學三維掃描系統(tǒng)2.3 轉臺標定(4) 再選到”Yplate”，在棱邊左側畫一條黃色豎線。點選“Calc Param”,進行計算。3D Camega光學三維掃描系統(tǒng)光學三維掃描系統(tǒng)2.3 轉臺標定(5) 在Select框中，選擇“Aalign”，Plate框中選擇”Nplate”，點選“GetImage”獲取圖像，這時轉臺自動旋轉30度，并拍攝成像。再按“Valign”選項下的方式，分別對“Zplate”進行框選，“Xplate”在棱邊右側畫紅豎線，“Yplate

7、”在棱邊左側畫一條黃色豎線，最后點擊“Calc Param”計算，完成轉臺標定。3D Camega光學三維掃描系統(tǒng)光學三維掃描系統(tǒng)2.4 掃描儀系統(tǒng)參數(shù)三維掃描是通過解析多幅條紋圖像形成三維點坐標，因此，條紋光暴光時間，白光暴光時間等參數(shù)會影響后期的成像效果。3D Camega光學三維掃描系統(tǒng)光學三維掃描系統(tǒng)2.5 試拍掃描打開Winmoire，在菜單File-New，新建一個文件，輸入文件名并確定。自動彈出Image Gage對話框，或者從Scan菜單下選擇Image Gage.點選Image按鈕得到圖像，并在ReWindow模式下，在圖像上點鼠標左鍵，拉一矩形框，選取需要計算處理的區(qū)域。如

8、果滿意圖像，則點擊Execte執(zhí)行計算。必須通過“置零”按鈕，把標定是轉過的數(shù)據30度清零。清除圖像清除圖像獲取圖像獲取圖像執(zhí)行計算執(zhí)行計算采用采用窗口窗口模式模式選擇選擇計算計算區(qū)域區(qū)域3D Camega光學三維掃描系統(tǒng)光學三維掃描系統(tǒng)2.6 拍攝多幅圖像拼接對一個物體進行全方位的拍攝，需要將物體旋轉一定的角度，注意要有一定的公共區(qū)域，得到多幅點云圖像，方便后期制作。使用數(shù)控轉臺自動拼接功能，使轉臺移動一定的度數(shù)。一般情況下，360度內需要拍攝6次，即每60度拍攝一次。新拍攝的圖像會自動接接到第一片上。自動拼接過程中，不能移動物體。點云數(shù)據自動以*.OUT,*.XYZ的格式在開始建立的文件夾

9、里，一般為3ddat文件夾。3D Camega光學三維掃描系統(tǒng)光學三維掃描系統(tǒng)第三節(jié)第三節(jié) 三維點云處理軟件三維點云處理軟件 三維點云處理軟件：CloudForm 經過CloudForm軟件對點云數(shù)據進行處理，最終形成優(yōu)質的三維點云數(shù)據。 圖像格式的轉化主要有：點云ASC、點云IGS、三角片STL3D Camega光學三維掃描系統(tǒng)光學三維掃描系統(tǒng)3.1 三維點云處理軟件主要步驟三維點云處理軟件主要步驟 1、導入點云文件2、顯示點云點3、消除噪聲4、全部顯示點云5、最佳拼接6、消差7、取樣(取點數(shù)，約10萬，曲率優(yōu)先移到中間)8、輸出單個點云3D Camega光學三維掃描系統(tǒng)光學三維掃描系統(tǒng)3.

10、1 三維點云處理軟件主要步驟三維點云處理軟件主要步驟 3.1.1、導入點云文件3D Camega光學三維掃描系統(tǒng)光學三維掃描系統(tǒng)3.1 三維點云處理軟件主要步驟三維點云處理軟件主要步驟 3.1.2、顯示點云點3D Camega光學三維掃描系統(tǒng)光學三維掃描系統(tǒng)3.1 三維點云處理軟件主要步驟三維點云處理軟件主要步驟 3.1.3、消除噪聲降噪是消除片內的波紋和噪聲。 設置好后，選擇“降噪”，然后選擇“后一片”，進行點云片的切換，有多少點云片就需要切換多少次，直到“后一片”按鈕為灰色，最后選擇“確定”。3D Camega光學三維掃描系統(tǒng)光學三維掃描系統(tǒng)3.1 三維點云處理軟件主要步驟三維點云處理軟件

11、主要步驟 3.1.4、全部顯示點云3D Camega光學三維掃描系統(tǒng)光學三維掃描系統(tǒng)3.1 三維點云處理軟件主要步驟三維點云處理軟件主要步驟 3.1.5、最佳拼接最大距離對話框可以設置點云的最大距離，為移動計算提供限制條件。開始的時候，可以根據點云之間的距離，適當?shù)脑龃笞畲缶嚯x的數(shù)值，然后逐步減小。注意觀察收斂條件對話框中的數(shù)值，當距離方差不再往下降，而是在某個范圍跳動時，精拼就達到極限。 電腦自動搜索對應點進行拼接，它是一個迭代過程，逐步實現(xiàn)最佳匹配。 當距離方差不再下降，而在某一范圍內跳動時，精拼就達到極限。3D Camega光學三維掃描系統(tǒng)光學三維掃描系統(tǒng)3.1 三維點云處理軟件主要步驟三維點云處理軟件主要步驟 3.1.6、消差對拼接后的三維點云組進行消差和融合處理，以進一步提高拼接精度。Note:點云圖像需要在消差之后才能融合3D Camega光學三維掃描系統(tǒng)光學三維掃描系統(tǒng)3.1 三維點云處理軟件主要步驟三維點云處理軟件主要步驟 3.1.7、取樣(取點數(shù)，約10萬，曲率優(yōu)先移到中間)取