XTOM 供應西交大自主研發三維掃描儀-光學儀器

XTOM三維面掃描系統基于雙目立體視覺原理，采用*的外差式多頻相移三維光學測量技術，單幅測量幅面大?。◤?0毫米到1米）、測量精度、測量速度等性能都達到*水平，與傳統的格雷碼加相移方法相比，測量精度更高，單次測量幅面更大、抗*力強、受被測工件表面明暗影響小，而且能夠測量表面劇烈變化的工件，可以掃描測量幾毫米到幾十米的工件和物體。廣泛適用于各種需求三維數據的行業，如汽車工業、飛機工業、摩托車外殼及內飾、家電、雕塑等。

系統主要由測量頭、控制箱、標定板、標志點、計算機及檢測分析軟件等組成。

系統應用范圍包括：

• 逆向設計：快速獲取零部件的表面點云數據，建立三維數模，從而達到產品快速設計的目的。
• 產品檢測：生產線產品質量控制和形位尺寸檢測，特別適合復雜曲面的檢測，可以檢測鑄件、鍛件、沖壓件、模具、注塑件、木制品等產品。
• 其它應用：文物掃描和三維顯示、牙齒及畸齒矯正、醫學整容修復等。

圖：雙目立體視覺原理                        圖：投影光柵

1.1  系統特色

• 采用*的外差式多頻相移技術，同時也支持格雷碼加相移的測量方法
• 根據用戶需求，配備一組或多組鏡頭，可實現多種測量幅面：32mm×24mm、64mm×48mm、128mm×96mm、200mm×150mm、400mm×300mm、800mm×600mm等
• 多線程運算，掃描及計算速度快，單次掃描2~4秒，掃描一次獲得130~400萬的點
• 掃描過程全自動拼接，支持基于標志點和被測物特征的兩種拼接方式
• 掃描效率高，支持手動選區掃描，提高掃描速度和后期處理效率
• 在掃描得到物體三維形狀的同時還可以掃描得到并輸出紋理信息
• 絕大多數物體無須特殊處理可直接掃描，可以掃描彩色甚至黑色物體
• 后處理功能非常豐富，具備點云優化降噪、點云融合（重疊面刪除）、點云補洞、三角化等自動后處理功能
• 輔助分析工具非常豐富，具備點云測距、多種坐標變換、元素擬合、各種角度及尺寸分析功能
• 具備多種數據輸出接口：點云（ASC，IGS），三角形網格（STL），紋理貼圖（OBJ）

1.2  系統功能

系統的主要功能包括基本測量功能、點云后處理功能，分析報告功能等，具體如下：

（1）基本測量功能：

※測量幅面：支持30毫米到1米的測量幅面，根據需求可實現多種測量幅面：32mm×24mm、64mm×48mm、128mm×96mm、200mm×150mm、400mm×300mm、800mm×600mm等

測量相機：支持一百萬到四百萬像素相機，支持千兆網、USB2.0、USB3.0等多種接口的相機

掃描預覽：在掃描的過程中，系統實時跟蹤標志點，顯示拼接結果，方便掃描

※掃描模式：非接觸式白光光柵掃描，支持格雷碼和多頻相移兩種編碼光柵

※相機標定：支持多測頭同時標定，支持外部圖像標定

※拼接方式：支持基于標志點和基于被測物特征的兩種全自動拼接方式

※全局拼接：支持導入攝影測量系統計算的全局點進行測量，提高測量精度

※選區掃描：支持手動選擇區域進行掃描，提高掃描速度和后期處理效率

※紋理掃描：在掃描物體三維形狀的同時還可以掃描得到并輸出紋理信息

※深色物體掃描：絕大多數物體無須特殊處理，可直接掃描

系統測量結果：點云（ASC，PLY，WRL），三角形網格（STL），紋理貼圖（OBJ）

多工程測量：系統軟件支持多工程測量、顯示及分析

探針測量：對于溝槽、空洞等難以掃描的死角，系統具備接觸式探針測量功能

支持系統：同時支持32位、64位系統，具備多線程加速計算功能

（2）點云后處理功能

點云采樣功能：點云采樣功能可以根據需要刪減不必要的數據點，提高處理效率

點云平滑功能：具備高斯平滑、雙邊濾波、特征保持濾波等多種點云平滑方式

※點云融合：系統自動識別多幅重疊點云中的佳數據并融合為一幅點云

※三角化功能：自動將測量的點云進行三角網格化并輸出成stl格式

※補洞功能：對于無法掃描和測量的區域，系統可以根據曲率自動將被測物補充完整

（3）分析報告功能

點云測距功能：手動選取兩個三維點，測量兩點間的三維距離

※坐標轉換功能：321轉換、參考點擬合、全局點轉換、矩陣轉換等多種坐標轉換功能

※元素創建功能：可以創建三維點、線、面、圓、槽孔、矩形孔、球、圓柱、圓錐等多種三維元素

※分析創建功能：可以創建點點距離、點線距離、點面距離、線線夾角、線面夾角、面面夾角等多種分析

1.3  技術指標

1.4 應用案例

1. 逆向反求

圖：逆向工程測量應用案例

1. 質量檢測

圖：質量檢測應用案例

1. 文化創意

圖：文化創意應用案例