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  • Win3dd/ Win3ds三维扫描系统:集数据获取、编辑和输出的软件系统,用户界面简单明了,操作舒适,灵活快捷的按钮和导航功能使扫描、数据编辑非常轻松方便,同时导航信息会指引操作步骤,使初学者轻松掌握,主要功能如下 1、 驱动win3d 扫描仪 2、 Win3d 扫描仪的标定(校准) 3、...
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   Win3DD/Win3DS三维扫描系统:集数据获取、编辑和输出的软件系统,用户界面简单明了,操作舒适,灵活快捷的按钮和导航功能使扫描、数据编辑非常轻松方便,同时导航信息会指引操作步骤,使初学者轻松掌握,主要功能如下:

1、 驱动win3d 扫描仪

2、 Win3d 扫描仪的标定(校准)

3、 扫描点云数据的获取、选择、修改、渲染等

4、 通用数据格式的导出,方便使用第三方软件进行编辑

 

 

 

 扫描系统基本原理

  采用先进的电外差光栅相移测量技术,首先将光栅条纹投射到被扫描工件表面,光栅条纹的幅度和相位被调制。被调制后的条纹经Win3DD三维扫描系统相机采集到专用计算机,最后采用独特的解调方法将携带工件深度信息的相位解调出来,得到工件的三维信息,即三维世界坐标。

 

 基本概念

1.曝光:通过软件系统可以直接调整相机的曝光,曝光调整是调整整幅图像的亮度。

2.增益:通过软件系统可以直接调整相机的增益,增益调整是调整图像的对比度。在不同光照条件下,通过调整增益能得到令人满意的图像效果。

3.标定:标定是得到三维世界坐标系中工件点的三维坐标与其图像坐标系中对应点的函数关系(旋转、平移)的过程。相机标定精度是决定扫描系统精度的重要因素。系统进行硬件调整或运输后以及使用过程中产生较严重震动的情况下,都需进行重新标定,以保证扫描系统的精度。

4.标志点拼接:在对被扫描工件进行扫描的过程中,由于受硬件条件所限每次不可能扫描无限大的工件面积,因此必须对多次扫描而生成的多帧点云数据进行自动、精确的拼合。扫描系统采用标志点自动拼接技术,即在本次扫描中,必须提取到之前扫描提取出的至少3个不共线的公共标志点,并使它们拼接在一起,其它所有扫描点与标志点一同做旋转与平移,找到在拼接后数据中的坐标位置,从而完成整个拼接过程。

5.三维点云数据格式:扫描系统采用txt格式进行输出,可与任何一款CAD软件或逆向软件兼容。

 

三 软件系统介绍

 1. 工具栏功能详解

  扫描管理—工具栏

 

 

① 标定/扫描

扫描标定切换:主要用于扫描视图与标定视图的相互转换。

标定操作:与软件系统菜单“扫描标定切换”的“标定”项相对应,用于单帧采集标定板图像。

重新标定:用于标定失败或标定误差过大时,进行重新标定。

扫描操作:用于单帧工件扫描。

调整系统参数:用于对扫描参数的点间距,是否执行消沉处理进行设定。

 

视图

状态栏:用于对状态栏的显隐。

工程信息视图:用于对工程信息树状显示区的显隐。

相机预览视图:用于对相机实时显示区的显隐。

 

调整风格:用于对扫描系统软件界面进行不同样式设置。

 

③ 扫描仪操作

投射图像:投射十字:控制光栅投射器投射出一个十字叉,用于调整扫描距离。

      投射白光:控制光栅投射器投射出白光,即不含光栅条纹或十字叉等信息的光区。主要目的是增强投射到标定板光线的亮度,使标定板上的标志点清晰可见。

      投射红光:控制光栅投射器投射出红光,即不含光栅条纹或十字叉等信息的光区。主要目的是在曝光值下,用于观看实时显示区是否有闪屏或噪声。

      投射绿光:同上。

      投射蓝光:同上。

 

调整相机参数:对相机的相关参数进行调整。

 

四 使用方法

 

 

  在对被扫描工件进行扫描时,需要经过多角度、多范围的多次扫描,才能完成对被扫描工件的完整扫描。扫描系统采用标志点(扫描系统会精确、自动地提取标志点三维坐标)来实现多次扫描数据的坐标系统一,即将每次生成的点云数据均统一到公共坐标系,从而完成点云的自动拼接。

  扫描系统要求在本次扫描中,至少能摄取到3个在之前扫描时提取出的标志点。同时要求这3个标志点尽可能不共线,且不对称(例如其中3个不能构成等边或等腰三角形)。   

  扫描策略对于整个扫描项目是非常重要的,因此在扫描之前就应该进行制定。针对一个被扫描工件,首先根据其大小、形状、复杂程度判断大致需要扫描的次数,以及扫描的次序。下面分三种情况予以介绍 

  策略一:被扫描工件大小在扫描系统单帧扫描范围内(如图5-1)。在这种情况下,只需考虑按照一个合适的扫描次序,保证本次扫描与之前扫描提取出的标志点均有至少3个公共点即可。

  策略二:被扫描工件大小超出扫描系统的单帧扫描范围,但不超过2倍(如超出2倍以上,则需与三维摄影扫描系统配套使用(注:Win3D-Metric摄影测量系统))。在这种情况下,第一次扫描应从可得到最多标志点的工件中部开始(如图5-2所示)。

 

  策略三:上述两个策略中,标志点均粘贴在工件表面上。这两个策略的优点是被扫描工件可以随意移动或转动,但带来的缺点是粘贴标志点处会产生较多的环状空洞(因标志点外围是黑色的,扫描系统将不会产生扫描数据点)。然而,在实际扫描中,如果工件不易搬动,我们也可以使用辅助装置。例如将被扫描工件放置在转台装置上。标志点可以粘贴在被扫描工件周围的转台表面上(如图5-3),这种粘贴方案可以有效减少工件表面的标志点数量,使扫描数据尽可能少地产生空洞。但这种策略不允许被扫描工件与转台有任何的相对位移,否则会造成拼接误差增大,甚至导致扫描项目失败。

 

启动相机:当相机处于关闭状态时启动相机。

关闭相机:当相机处于长时间不用状态时关闭相机。

  相机曝光:用于对相机的曝光进行调节。

  十字粗细:用于对实时显示区相机十字粗细的调节。

  显隐相机十字:用于对实时显示区相机十字的显隐。

 

 关于三维天下



  北京三维天下科技股份有限公司总部位于中关村科技园区,是一家致力于三维扫描相关产品研发、生产、推广和服务的高新技术企业。北京三维天下科技股份有限公司已通过双软认证,ISO9001:2008国际质量管理体系认证、是北京市科委认定的高新技术企业及中关村高新技术企业。北京三维天下科技股份有限公司承担了多项国家、省部级重大科研项目,并获得了多项国家发明专利及软件著作权。

  依托深厚的技术实力及不断创新的精神,成功研发出具有自主知识产权的第二代光学外插技术,与传统的第一代格雷码加相移技术相比,拥有扫描精度高、受环境影响小、扫描时间短、扫描效率高等优点,配合公司独有的全局误差控制算法(BAM),经过国家科学技术委员会严格的测试鉴定,已达到同类设备的国际先进水平。

  北京三维天下科技股份有限公司已为国内数家大型企业、高等科研院所提供了先进的产品与优质的服务,其中包括哈尔滨飞机工业集团有限责任公司、哈尔滨东安发动机(集团)有限公司、沈阳发动机研究所、华中科技大学、上海交通大学、哈尔滨工业大学、哈尔滨工程大学等单位,得到客户的一致认可与好评。

  北京三维天下科技股份有限公司本着“科技引领成长,智慧开启成功”的企业理念,在三维领域中探索,用不断创新的智慧成果服务客户,帮助各行业客户提升竞争力并创造新的价值,为中国三维扫描产业的应用与发展做出杰出贡献。

 

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