先進制造業(yè)快速發(fā)展，產(chǎn)品大量采用復(fù)雜曲面，產(chǎn)品造型與設(shè)計、逆向反求、競品分析，以及檢測需求迫切，生產(chǎn)商如何高效、精準地獲取高質(zhì)量3D數(shù)據(jù)，再做產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計和質(zhì)量控制，都涉及到三維光學(xué)測量技術(shù)的應(yīng)用。

　　為了獲取更佳的3D數(shù)據(jù)質(zhì)量，使用三維掃描產(chǎn)品需要掌握一些必備的技巧，從而更好地提高掃描精度和效率，提升產(chǎn)品質(zhì)量，接下來為大家分享三維掃描前需要準備的工作技巧。

　　三維光學(xué)面掃描技術(shù)介紹

　　測量時光柵投影裝置投影多幅多頻光柵到待測物體上（多頻外差相移技術(shù)），成一定夾角的兩個攝像頭同步采得相應(yīng)圖象，然后對圖象進行解碼和相位計算，并利用立體匹配技術(shù)、三角形測量原理，解算出兩個攝像機公共視區(qū)內(nèi)像素點的三維坐標(biāo)。

　　設(shè)備開機時相機預(yù)熱

　　三維光學(xué)面掃描產(chǎn)品屬于精密儀器，設(shè)備開機使用前，建議對相機進行10-15分鐘預(yù)熱，設(shè)備通電后先放置10-15分鐘，使之被加熱到穩(wěn)定的工作溫度，測量數(shù)據(jù)會更穩(wěn)定和可靠。

　　系統(tǒng)標(biāo)定原理和步驟

　　標(biāo)定是借助于系統(tǒng)配置的標(biāo)準標(biāo)定板，計算出測量頭的所有內(nèi)外部結(jié)構(gòu)參數(shù)。標(biāo)定板上按照一定規(guī)則分布有編碼點和非編碼點，帶有兩個標(biāo)尺信息，標(biāo)尺即標(biāo)定板上兩斜對角標(biāo)志點間的距離。標(biāo)定板的背面標(biāo)有詳細的刻度和參數(shù)信息。

　　標(biāo)定步驟

　　三維掃描預(yù)處理

　　哪些樣件需要噴粉？

　　掃描設(shè)備可以接收到被測物體的反射光線，這是獲取三維數(shù)據(jù)的必要條件。一般來說，對掃描精度要求高，建議對表面進行噴粉處理，尤其是以下黑色銹蝕、透明、反光物體，以提高掃描精度。

　　黑色物體、反光物體和透光物體，無法滿足反射-接收光線的原理要求，噴粉處理可以盡可能多地去除干擾的因素，如顏色差異、反射差異、紋理等，測量精度更高。

　　黑色、透明、反光物體示意圖

　　掃描中進行噴粉，要使用顯像劑。顯像劑的作用是在被掃描物體表面附著一層白色的粉末，改變工件材質(zhì)的表面屬性，利于掃描設(shè)備高質(zhì)量的數(shù)據(jù)獲取。

　　噴粉會影響精度嗎？

　　工件檢測對于精度要求嚴苛，噴粉對精度有影響嗎？為了驗證這個問題，我們采用DPT-5和鈦粉進行了測試。采用新拓三維XTOM工業(yè)級三維掃描儀為測試設(shè)備，分別對陶瓷塊多次噴涂DPT-5/鈦粉來測試對精度的影響。

　　經(jīng)測試得到以下結(jié)果：

　　1.噴不同顯像劑對精度影響有差異，鈦粉對結(jié)果影響最小，掃描精度高的樣件推薦噴鈦粉；

　　2. 鈦粉噴一次尺寸增加1~2um, 噴DPT-5一次尺寸增加5~6um。

　　噴粉如何操作？

　　手持顯像劑噴瓶，長按噴嘴，將顯像劑噴涂在工件表面，通過手持角度以及滑動速度控制噴涂效果。

　　操作流程（以DP5-5為例）：

　　1、搖均勻顯像劑

　　2、噴顯像劑時，距離15-20cm左右長按噴嘴勻速劃過工件表面，來回噴涂直至覆蓋整個工件。（噴涂過程盡量不觸碰工件，以免影響噴涂效果。）

　　3、噴涂完成后，顯像劑應(yīng)均勻覆蓋工件，表面平滑。

　　測量幅面標(biāo)志點的使用

　　標(biāo)志點就是用于多視掃描自動拼接的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的圓點。標(biāo)志點根據(jù)測量項目的需求可以制作成白底黑點、黑底白點、中心帶十字絲或者小圓點等，目前使用最多的是黑底白點的標(biāo)志點。

　　三維掃描的貼點技巧

　　在實際貼點中，根據(jù)工件的特征，我們遇到的貼點情況主要有兩大類，一類為可以直接將標(biāo)志點粘貼在工件表面，另一類為標(biāo)志點無法直接粘貼，需要進行“借助”貼點。

　　第一類-標(biāo)志點粘貼在工件表面

　　大部分工件測量，可以直接粘貼標(biāo)志點，掃描過程中標(biāo)志點相對于工件位置不變，拼接精度有保障。

　　增加了空間自由度控制度；

　　保證整體坐標(biāo)拼接的精度和匹配成功率；

　　第二類-標(biāo)志點粘貼在工件外部

　　1.在轉(zhuǎn)盤上粘貼標(biāo)志點

　　對于一些結(jié)構(gòu)特征復(fù)雜，輪廓多樣的工件，無法完全在模型上貼點，這時就需要借助背景或一些夾具來貼點，實現(xiàn)拼接掃描的目的。

　　便的從不同的角度對物體進行掃描；

　　平臺上布置的標(biāo)志點將作為公共標(biāo)志點基準進行拼接；

　　2.依靠測量框架標(biāo)志點

　　小型復(fù)雜工件，如在轉(zhuǎn)盤上無法掃全，需夾裝載一個預(yù)先已經(jīng)測量過全局標(biāo)志點坐標(biāo)的夾具內(nèi)，將工件固定好，測量前導(dǎo)入全局坐標(biāo)點作為拼接基準，提高測量精度。

　　夾裝在一個預(yù)先已經(jīng)測量過全局標(biāo)志點坐標(biāo)的框架內(nèi)；

　　測量前導(dǎo)入全局坐標(biāo)點作為拼接基準，提高測量精度；

　　做好以上準備工作，就可以開啟三維掃描儀測量頭進行掃描。通過這篇文章的介紹，您對于三維面掃描工作準備技巧，是不是更清晰嗎？關(guān)于掃描儀操作技巧，有不明白的地方，歡迎留言或電話咨詢我們的技術(shù)工程師，感謝大家~