光学三维测量技术

1、光学3D测量技术、陈梅物研究1306半13126003，23-01，23-02、光学3D测量技术是将照明、机械、传记、电脑技术融为一体的智能化、可视化的尖端技术，主要用于扫描物体的空间形状和结构，获取物体的3D轮廓。随着经济的发展和科学技术的发展，光学3D测量技术具有非接触、快速测量、高精度的优点，在机械、汽车、航空航天等制造工业和服装、玩具、鞋等民间工业中得到了广泛的应用，其中3D激光扫描技术最成熟，应用最广泛。23-03，物体三维接触测量的典型代表是坐标测量机器(CMM)。非接触3D测量不需要与要测试的物体接触，可以远距离非破坏性地测量测量测量物体。23-04，图1:坐标测量机，23-05

2、，23-06，23-07，23-08，1，飞行时间法Z=2与附加扫描设备相结合，光脉冲扫描整个物体，可以获得三维面数据。飞行时间法将信号检测的时间分辨率与距离测量精度交换，以获得高测量精度，测量系统必须具有很高的时间分辨率。23-09，2，干涉法：一束干光分为过渡光系统、测量光和参考光，利用测量光波和参考光波的相关叠加确定两个光波之间的相位差，得到物理表面的深度信息Z(xy)。牙齿测量方法具有较高的测量精度，但是测量范围受光波波长的限制，23-10，3，三角测量：光学三角测量是最常用的光学3D测量技术，基于现有三角测量，通过测量点相对于光学基线偏移的角度变化来计算点的深度信息。根据具体的照明方

3、法，光学三角法可以分为被动三角法和基于结构光的主动三角法两类茄子。23-11，23-12，23-13，直射三角法：激光发出的光垂直入射到测量的物体表面。Scheimpflug条件可以表示为tan 2=tan 3测量的曲面和参考面之间的距离x=tan 3 sin 2 sin 2 3。同样，您可以在斜线时计算x=sin 3 cos 1 sin 1 sin 1 3，23-14。逆向工程是一种新的制造手段和系统。精确测量现有示例或模型的内轮廓和外轮廓以获得3D数据，并与电脑软件系统一起执行曲面重构。通过在线精度分析、配置效果评估、重新构建CAD模型、生成IGES或STL数据、生成数字加工NC代码等执行

4、快速整形或CNC数控加工，显着缩短产品或模具的开发制造周期。使用光学3D测量技术生成的虚拟模型可以实现快速响应设计制造，3D光学数字系统可以与CAD/CAM/CAE和RPM集成，从而构建基于虚拟模型快速响应的设计和制造系统。主要优点是实际对象的正确性和完整模型。提供原始CAD档案格式。曲面形状和参数化实体模型；节省用于设计和制造的时间和成本。1，逆向工程：23-15，23-16，条纹投影的三维成像系统实例，23-17，2，三维人体测量：三维人体测量基于光学测量，使用视觉设备捕捉物体形状，然后通过系统软件提取扫描数据。工作流程分为四个步骤：1)通过机器运动的光源照亮扫描的对象。2)CCD相机检测

5、扫描对象的反射图像。3)通过反射图像计算mani kin曲面上特定点到相机的距离。4)通过软件系统转换距离数据，生成三维图像。23-18，3，医学图像三维表面重建：现代医学诊断经常需要使用一些茄子辅助设备提供可靠完整的信息，因此，人体组织和器官的三维成像技术在现代林爽医学中发挥着越来越重要的作用。医生可以对重组后的器官图像进行旋转缩放等操作，以便医生更好地了解疾病的性质和周围组织，23-19，3，医学图像3D表面重建：光学3D测量广泛用于研究面部软组织形态和对称性，比较牙齿的差异。外科，整形外科用于脊柱及侧凸检查，义齿假肢配合。图：生物特征成像示例，23-20，光学3D测量技术也可用于1，虚拟现实(提供虚拟现实系统所需的大量3D模型数据，显示3D场景，未知环境和模型模拟)。2.文化遗产保护(三维颜色数字化技术是不破坏物体的手段，可以得到文化遗产的三维信息和表面颜色、纹理、器官保存、重现等多方面。23-21，光学3D信息采集技术有多种，每种方法都有各自的背景和应用范围，各有优缺点。随着现代电脑技术的快速发展，电脑图形图像处理、辅助设计、多媒体技术在产业、国防、医学、电影和电视机产业、广告等领域的应用越来越广泛，人们经常需要能够快速地在物体表面获取三维信息，将其转换为可以直接用