三维轮廓扫描仪

三维轮廓测量产品介绍

　　三维轮廓测量仪是我公司与西安交通大学共同研发及生产的高科技产品，产品误差小，技术领先，性能稳定，在行业内领先，并满足了不同行业对三维测量的需求，三维轮廓测量技术分为点扫描、线扫描和面扫描测量方法。其基本原理都是通过三角法的原理，结合图像处理算法实现三维轮廓的重建。其测量原理如图1所示，投影仪投影一定编码形式的结构光，由于被测物体的高度变化，结构光会从到变化，其在CCD像面上的成像也会从移动到，通过图像处理算法实现像面图像特征的识别，从而被测物体高度的重建，配以运动扫描，即可获得整个被测物体的三维形貌，其高度的重建如式1所示。如果明确了投影仪、CCD与被测物体的相对位置关系，由此可计算出所设计测量系统的灵敏度，如公式2所示。

图1 三角法测量原理

1、点结构光扫描测量系统

点结构光扫描测量方法大多用于短距离测量，通过激光点经被测距离调制后，在像面上成像位置的变化确定距离值，如图2所示。可根据测量范围的大小重新设计结构尺寸。

（a）设计结构           （b）实物图

（c）实测图（d）预处理图

图2 点结构光扫描测量

表1  测量结果

2、线结构光扫描测量系统

如图3为两个应用点不同的线结构光测量系统。其中图(a)可实现如车辆反光镜等较大尺寸被测物体的测量；(b)可实现如牙齿模型等尺寸较小的被测物体的测量。

(a)                           (b)

图3  线结构光测量系统

图4 线结构光扫描测量软件开发

(a)汽车反光镜            (b)牙齿模型

(c)塑料瓶

图5 测量结果

3、面结构光扫描测量系统

该系统利用投影仪投影编码光栅条纹，结合相移条纹，实现物体三维轮廓的重建。其可利用几幅条纹实现大幅面被测物体的三维重建，但数据处理速度较慢，受物体表面影响较大。

(a)编码条纹

(b)相移条纹

图6  投影编码条纹

图7 测量结果