三維測(cè)量技術(shù)一般大致分為兩類:接觸式測(cè)量與非接觸式測(cè)量。1、接觸式測(cè)量方法:接觸式測(cè)量通過(guò)探針等形式,物理接觸被測(cè)表面,從而獲得一個(gè)測(cè)量點(diǎn)數(shù)據(jù)。主要表示技術(shù)有三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)與柔性測(cè)量臂。接觸式測(cè)量的測(cè)量精度較高(微米級(jí)),但是測(cè)量效率低(單次只獲得一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)),且存在破壞被測(cè)物體的可能性,具有一定的局限性。2、非接觸式測(cè)量方法:非接觸式測(cè)量方法的應(yīng)用較為普遍,通常的硬件配置為一個(gè)光源(激光器或DLP投影儀)、一個(gè)或多個(gè)相機(jī),模仿人眼的布局獲得視差,結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單。非接觸式測(cè)量方法的精度可以做到很高,且單次測(cè)量至多可獲得數(shù)百萬(wàn)個(gè)測(cè)量點(diǎn)數(shù)據(jù),可以根據(jù)待測(cè)物體的幾何特征靈活地選擇硬件配置,實(shí)現(xiàn)好的測(cè)量效果,因此也是我們的研究重點(diǎn)。3D 測(cè)量技術(shù)能夠精確測(cè)量物體的體積。工業(yè)三維測(cè)量
在三維測(cè)量技術(shù)過(guò)程當(dāng)中,獲得的點(diǎn)云數(shù)據(jù)數(shù)目較為巨大,獲取數(shù)據(jù)過(guò)程當(dāng)中因?yàn)楹苋菀资艿酵饨绺蓴_因素的影響,會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)中存有噪點(diǎn)現(xiàn)象。這點(diǎn)很好解決,只需要將數(shù)據(jù)導(dǎo)入軟件上完成拼接、降噪等操作,便可以獲得完整的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)。將完整的點(diǎn)云數(shù)據(jù)導(dǎo)入專業(yè)軟件中,形成帶有矢量信息的正射影像圖,通過(guò)處理,可以快速完成平、立、剖面圖繪制,以及三維模型重構(gòu)等。用三維測(cè)量技術(shù)對(duì)建筑物完成檢測(cè),獲得的是建筑物三維點(diǎn)云數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)能充分地體現(xiàn)出建筑物的結(jié)構(gòu)特征信息。在新建筑項(xiàng)目驗(yàn)收時(shí),對(duì)建筑物完成檢測(cè)得到準(zhǔn)確詳實(shí)的三維模型,便能通過(guò)計(jì)算或比對(duì)完成工程施工品質(zhì)檢測(cè)。上海多媒體行業(yè)三維測(cè)量技術(shù)3D 測(cè)量技術(shù)在電子產(chǎn)品制造中有重要應(yīng)用。
什么是3D測(cè)量技術(shù)是一種非接觸式主動(dòng)光學(xué)三維測(cè)量技術(shù),3D測(cè)量技術(shù)基本原理是通過(guò)投影一束編碼光到待測(cè)物體表面,當(dāng)物體表面形貌發(fā)生變化時(shí),編碼光的分布將受到物體高度的調(diào)制,再利用相機(jī)獲取物體表面圖像,并對(duì)獲取的圖片進(jìn)行解調(diào)從而恢復(fù)包含物體高度信息的3D形貌。根據(jù)光源的不同,可分為點(diǎn)結(jié)構(gòu)光三角測(cè)量技術(shù)、線結(jié)構(gòu)光光切測(cè)量技術(shù)、面結(jié)構(gòu)空間光調(diào)制技術(shù),其中面結(jié)構(gòu)空間光調(diào)制技術(shù)對(duì)光源進(jìn)行面陣編碼,在測(cè)量過(guò)程中具有大數(shù)據(jù)數(shù)、快速、高精度以及強(qiáng)魯棒性等優(yōu)點(diǎn)。
三維測(cè)量技術(shù)在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用:隨著三維測(cè)量技術(shù)的不斷發(fā)展和測(cè)量精度的不斷提高,三維測(cè)量技術(shù)已能初步滿足航天航空領(lǐng)域中關(guān)鍵零部件的精密檢測(cè)要求,如航空航天領(lǐng)域的渦輪葉片、天文望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)中的反光鏡面、詹姆斯韋伯望遠(yuǎn)鏡中分光鏡的三維數(shù)據(jù)獲取和表面質(zhì)量分析等。同時(shí),以單目單站為主體、單目多站協(xié)同為拓展的被動(dòng)式三維測(cè)量,也成為飛機(jī)、衛(wèi)星和導(dǎo)彈等典型航天航空裝備服役飛行過(guò)程中的對(duì)地觀測(cè)和著陸位姿動(dòng)態(tài)測(cè)量的重要技術(shù)途徑。飛機(jī)機(jī)身方面,通過(guò)三維掃描技術(shù)可以快速、高精度地獲取飛機(jī)機(jī)身及其零部件的外形三維數(shù)據(jù),從而通過(guò)三維數(shù)據(jù)分析各部位的形變,為外形改造及維修測(cè)量提供數(shù)據(jù)支撐。3D 測(cè)量技術(shù)可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量檢測(cè)精度。
三維測(cè)量技術(shù)應(yīng)用在航空航天中有哪些優(yōu)勢(shì)?1、三維測(cè)量技術(shù)采用非接觸式測(cè)量方式,能真正實(shí)現(xiàn)對(duì)飛機(jī)的無(wú)損檢測(cè)。相比傳統(tǒng)接觸式檢測(cè)方式,利用三維測(cè)量技術(shù)速度更快,數(shù)據(jù)更全方面,靈活性更高,能夠更好應(yīng)對(duì)復(fù)雜曲面、渦輪葉片、死角等傳統(tǒng)方案難以檢測(cè)部位的測(cè)量需求。2、在對(duì)飛機(jī)零部件進(jìn)行檢測(cè)時(shí),利用三維測(cè)量技術(shù),可在不對(duì)飛機(jī)零部件工件造成二次傷害的情況下,短時(shí)間內(nèi)獲取準(zhǔn)確可靠的三維數(shù)據(jù),在三維軟件中生成三維模型,與數(shù)模比對(duì),從而獲得偏差色譜圖,得出完善的修正方案,大幅提高檢測(cè)效率,減少時(shí)間和人力成本。3D 測(cè)量技術(shù)在地質(zhì)勘探中有著應(yīng)用前景。福州3D測(cè)量模具
3D 測(cè)量技術(shù)有助于提高產(chǎn)品的設(shè)計(jì)精度。工業(yè)三維測(cè)量
三維測(cè)量技術(shù)主要以非接觸式激光、照相、白光等方式為主,它具有很高的測(cè)量精度,適合進(jìn)行相對(duì)尺寸的測(cè)量與質(zhì)量管理。光學(xué)掃描速度快、精確度適當(dāng),并且可以掃描立體物品獲得大量點(diǎn)云數(shù)據(jù),有利于曲面重建。掃描完后在計(jì)算機(jī)讀出數(shù)據(jù),通常這部分稱為反求工程前處理。得到產(chǎn)品的數(shù)據(jù)后,以反求工程軟件進(jìn)行點(diǎn)數(shù)據(jù)處理,經(jīng)過(guò)分類、族群區(qū)分、點(diǎn)線面與實(shí)體誤差比對(duì)后,再重新建構(gòu)曲面模型、產(chǎn)生 CAD 數(shù)據(jù),進(jìn)而可以制作 RP Part,以確認(rèn)機(jī)構(gòu)與幾何外型,或進(jìn)行 NC 加工與模具制造,這些屬于后處理部分。工業(yè)三維測(cè)量