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銅陵逆向畫圖工程的數(shù)據(jù)采集技術(shù)

  數(shù)據(jù)的采集是指通過特定的測量設(shè)備和測量方法獲取產(chǎn)品表面離散點(diǎn)的三維幾何坐標(biāo)數(shù)據(jù)。高效、準(zhǔn)確地采集到產(chǎn)品表面的三維幾何坐標(biāo)數(shù)據(jù)，是實(shí)現(xiàn)逆向工程的基礎(chǔ)和關(guān)鍵技術(shù)之一。根據(jù)測量的方式不同，可以將三維測量設(shè)備分為接觸式和非接觸式兩大類型。

    1．1接觸式測量系統(tǒng)

    接觸式三坐標(biāo)測量機(jī)(Coordinate Measure Machine，CMM)可謂接觸式測量的代表。接觸式三坐標(biāo)測量機(jī)通常是基于受力變形的原理，通過探頭測取三維幾何坐標(biāo)數(shù)據(jù)。操作者事先設(shè)計(jì)規(guī)劃好測量途徑與方式，三坐標(biāo)測量機(jī)便會按照所指定的路徑測取三維幾何坐標(biāo)數(shù)據(jù)。一般來說，接觸式三坐標(biāo)測量機(jī)測量較穩(wěn)定，易于定位，測量精度高，對被測物體的材質(zhì)和色澤沒有特殊要求。其主要缺點(diǎn)是測量效率低，測量探頭的半徑必須進(jìn)行補(bǔ)償，并且有可能會出現(xiàn)探頭測不到的盲區(qū)。使用自動測量還有較多的參數(shù)必須決定，包括探頭形狀和大小、掃瞄間隔、步進(jìn)距離、誤差容許量、掃瞄速度、掃瞄方向等，這些都過分依賴操作者的經(jīng)驗(yàn)，特別是在測量復(fù)雜產(chǎn)品零件時(shí)，確定最優(yōu)的采樣策略和路徑較困難。另外，由于存在測量力，接觸式三坐標(biāo)測量機(jī)無法在一些軟質(zhì)表面進(jìn)行測量。

    1．2非接觸式測量系統(tǒng)

    非接觸式測量根據(jù)測量原理的不同，大致有光學(xué)測量、超聲波測量、電磁測量等方式。在逆向工程中最為常用是較為成熟的光學(xué)測量方法。其可分為：①基于光學(xué)三角形原理的激光掃描法，即三維掃描儀；②基于相位偏移測量原理的莫爾條紋法；③基于工業(yè)CT斷層掃描圖像法；④立體視覺測量方法。使用非接觸測量產(chǎn)品零件測量速度快，不需要進(jìn)行探頭半徑補(bǔ)償。由于不存在測量力，可對橡膠、油泥、人體頭像或超薄形物體進(jìn)行掃描。但工件坐標(biāo)定位較困難，測量精度較低，陡峭面不容易測量，另外被測產(chǎn)品零件表面特征(顏色、反光度、粗糙度、形狀等)對測量的精度影響較大。