基于三维摄影扫描技术的几何检测研究.pdfVIP

学兔兔 第3期 (总第 172期) 机 械 工 程 与 自动 化 No．3 2012年 6月 MECHANICAL ENGINEERING AUT0MATI()N Jun． 文章编号 ：1672—6413(2012)03—0102—02 基于三维摄影扫描技术的几何检测研究 李 玮，连晋华，赵志刚 (太原重工股份有限公司 技术 中心，山西 太原 030024) 摘要 ：介绍 了基于三维摄影与三维扫描相结合的光学非接触武测量方法，对螺母柱零件进行测量 ，并与三坐 标仪 的接触式测量相 比较．说明其满足高精度快速测量的要求。 关键词 ：三维摄影扫描技术 ；非接触测量 ；点云数据 ；几何检测 中图分类号：TP274 ．5 文献标识码 ：A 0 引言 工件进行多角度的拍摄 ，以获取测量需要的框架结构。 大型零件几何尺寸的检测通常使用龙门式三坐标 其 中的每个编码点都是唯一的，如图2所示 ，然后利用 仪、经纬仪 、关节臂坐标仪等接触式测量法。但是这些 框架结构识别标志点，为下一阶段三维扫描做好准备 传统的接触式测量方法通常效率很低，如果要检测复 工作。标志点转换到三维坐标 中得到的图像见图 3。 杂曲面零件时甚至很难进行 。现在国际上新流行的方 三维扫描阶段是利用摄影得到的框架结构进行扫描 式是采用三维摄影扫描的办法进行 。这种非接触式的 (如图4所示)，并进行拼接计算 ，最终得到点云数据 ， 测量方法不受被测物的大小、体积、外形 的限制 ，可以 如图5所示。 有效地提高检测效率 。 1 三维摄影扫描测量流程 三维摄影扫描测量首先要获得被测物体的表面三 维点云数据，以此为基础在逆 向工程软件中进行拟合 测量 。整个测量的基本流程如图 l所示 。 2 点云数据的获取 本次测量的对象为一个大型工件螺母柱，长度 5 1TI左右 ，宽度 1．5ITI左右 ，厚度 0．7m左右。精加工 出来的金属表面反光很强 。 图2 摄影识别编码点 l 被测物喷增强反光剂，贴标志点 I贴编码点，单反相机多角度拍摄得到框架数据 I三维扫描仪逐片扫描拼接得到物体完整点云数据 用Geomagic软件对点云处理，封装三角面 0 用Imagewaxe进行拟合测量 图 1 三维摄 影扫描测量基本流程 图 3 标志点转换到三维坐标 中 由于是光学测量，所以需要在整个工件表面喷一层 3 点云数据的处理 很薄的显影剂，形成哑光面，然后贴上标志点与编码点。 得到点云数据以后要进行一定的处理才能进行拟 点云数据的获取分为两个阶段 ，分别是三维摄影 合测量。我们采用美 国Geomagic公司的Geomagic 阶段和三维扫描阶段 。三维摄影阶段是利用高像素高