教育型面掃描使用手冊(cè)v8.3.1

XTOM教育型面掃描系統(tǒng)V831使用手冊(cè)西安交通大學(xué)信息機(jī)電研究所西安交通大學(xué)模具與先進(jìn)成形技術(shù)研究所地址陜西省西安市咸寧西路28號(hào)西安交通大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院郵編710049電話02982664583，82669103、82664366轉(zhuǎn)807電子郵件XJTUOM263NET網(wǎng)站W(wǎng)WWXJTUOMCOM傳真01080115555轉(zhuǎn)763026目錄1XTOM教育型面掃描系統(tǒng)簡(jiǎn)介311概述3111功能特點(diǎn)3112應(yīng)用領(lǐng)域4113技術(shù)原理4114使用須知412系統(tǒng)安裝與調(diào)試5121硬件連接5122軟件安裝與卸載7123光柵投射器擴(kuò)展設(shè)置92XTOM基礎(chǔ)1121軟件主界面11211菜單功能介紹11212數(shù)據(jù)格式13213鼠標(biāo)使用說(shuō)明1322測(cè)量頭初始調(diào)節(jié)1323相機(jī)參數(shù)獲取153系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置1731設(shè)備參數(shù)1732投影參數(shù)2033景深參數(shù)2034相機(jī)參數(shù)214系統(tǒng)標(biāo)定2341標(biāo)定原理2342系統(tǒng)標(biāo)定步驟24421標(biāo)定板放置24422標(biāo)定板參數(shù)設(shè)置24423標(biāo)定圖像采集計(jì)算255掃描2851掃描前準(zhǔn)備28511表面噴涂28512標(biāo)志點(diǎn)粘貼2852掃描工程操作31521新建掃描工程31522工程參數(shù)設(shè)置32523掃描操作32524點(diǎn)云編輯35525測(cè)量點(diǎn)云的瀏覽366后處理3761點(diǎn)云優(yōu)化與融合3762點(diǎn)云封裝3763點(diǎn)云測(cè)距3864坐標(biāo)轉(zhuǎn)換3965參考點(diǎn)轉(zhuǎn)換4066數(shù)據(jù)導(dǎo)出407常見(jiàn)故障排除411XTOM教育型面掃描系統(tǒng)簡(jiǎn)介11概述XTOM教育型面掃描系統(tǒng)是專門針對(duì)教育需求研發(fā)的簡(jiǎn)易快捷的三維物體掃描系統(tǒng)。該系統(tǒng)基于標(biāo)準(zhǔn)型面掃描技術(shù)的基礎(chǔ)上，軟硬件安裝更加快速方便，易于維護(hù)；操作更加簡(jiǎn)單、界面簡(jiǎn)潔美觀；掃描速度更快，在保證較好測(cè)量精度的情況下，進(jìn)一步提高了數(shù)據(jù)的完整性。圖11給出了XTOM系統(tǒng)硬件組成。該系統(tǒng)包括有測(cè)量主體和一臺(tái)高性能計(jì)算機(jī)。其中，測(cè)量頭集中了左右相機(jī)和投影儀，是實(shí)現(xiàn)掃描的硬件核心，三腳架用來(lái)固定三維云臺(tái)和測(cè)量頭，保證測(cè)量時(shí)的穩(wěn)定性。每套系統(tǒng)都配套有標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)定板和標(biāo)志點(diǎn)用于系統(tǒng)標(biāo)定和測(cè)量。圖11XJTUOM系統(tǒng)111功能特點(diǎn)采用國(guó)際最先進(jìn)的外差式多頻相移三維光學(xué)測(cè)量技術(shù),受被測(cè)工件表面明暗影響小，對(duì)于表面不反光的物體可以直接測(cè)量，不需要噴涂顯影劑。采用工業(yè)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)。所有硬件設(shè)備高度集成，一體化設(shè)計(jì)，性能穩(wěn)定可靠，可移動(dòng)便攜式測(cè)量。軟件一體化集中控制所有硬件設(shè)備，包括工業(yè)相機(jī)、光柵投射器等。單副測(cè)量幅面200MM150MM、測(cè)量速度為12秒，單幅獲取點(diǎn)云數(shù)據(jù)30萬(wàn)左右，點(diǎn)間距為02MM，測(cè)量精度002MM。強(qiáng)大的自動(dòng)拼接和融合功能。標(biāo)志點(diǎn)實(shí)時(shí)跟蹤識(shí)別，多幅掃描后進(jìn)行全局匹配自動(dòng)化完成拼接，系統(tǒng)的優(yōu)化和融合功能進(jìn)一步保證數(shù)據(jù)的精度和完整性。長(zhǎng)期升級(jí)和技術(shù)支持。西安交通大學(xué)雄厚的技術(shù)實(shí)力，保證系統(tǒng)的長(zhǎng)期升級(jí)和技術(shù)支持。112應(yīng)用領(lǐng)域逆向設(shè)計(jì)快速獲取零件的表面點(diǎn)云數(shù)據(jù)，建立三維數(shù)模，達(dá)到快速設(shè)計(jì)產(chǎn)品目的。產(chǎn)品檢測(cè)生產(chǎn)線產(chǎn)品質(zhì)量控制和形位尺寸檢測(cè)，適合復(fù)雜曲面的檢測(cè)，可以檢測(cè)鑄件、鍛件、沖壓件、模具、注塑件、木制品等產(chǎn)品。其他應(yīng)用文物掃描和三維顯示、醫(yī)學(xué)上牙齒及畸齒矯正、整容及上頜面手術(shù)的三維數(shù)據(jù)采集。113技術(shù)原理XTOM掃描的基本原理是測(cè)量時(shí)光柵投影裝置投影多幅多頻光柵到待測(cè)物體上，成一定夾角的兩個(gè)攝像頭同步采得相應(yīng)圖象，然后對(duì)圖象進(jìn)行解碼和相位計(jì)算，并利用立體匹配技術(shù)、三角形測(cè)量原理，解算出兩個(gè)攝像機(jī)公共視區(qū)內(nèi)像素點(diǎn)的三維坐標(biāo)。圖12給出了測(cè)量時(shí)相機(jī)與被測(cè)物體的位置關(guān)系。圖12測(cè)量參數(shù)114使用須知系統(tǒng)電源為標(biāo)準(zhǔn)三相220V電壓，插座應(yīng)可靠接地。使用溫度范圍540，禁止在極度高溫或低溫環(huán)境下使用該設(shè)備。防止猛烈撞擊掃描頭，以防摔落。不要在有腐蝕性氣體的環(huán)境下使用設(shè)備。不要在多塵的環(huán)境下使用設(shè)備。不要用手觸摸鏡頭。不要用眼睛直視投影鏡頭光線。啟動(dòng)投影儀后預(yù)熱35分鐘之后開(kāi)始使用。掃描時(shí)保持測(cè)量頭穩(wěn)定，防止震動(dòng)。掃描完成后關(guān)閉投影儀和相機(jī)，禁止長(zhǎng)時(shí)間開(kāi)啟。12系統(tǒng)安裝與調(diào)試121硬件連接測(cè)量頭結(jié)構(gòu)圖13測(cè)量頭正面結(jié)構(gòu)圖14測(cè)量頭背面連接口接線說(shuō)明1左右相機(jī)數(shù)據(jù)傳輸線，連接電腦的USB接口2投影儀傳輸線，連接電腦的VGA接口3投影儀電源線，連接電源插口，電源鏈接成功后，投影儀自動(dòng)啟動(dòng)，可通過(guò)投影儀遙控器關(guān)閉和啟動(dòng)投影。云臺(tái)與測(cè)量頭連接按下云臺(tái)上卡扣的按鈕同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)卡扣，待中螺絲彈出時(shí)放置測(cè)量頭的底部與之對(duì)準(zhǔn)，然后放開(kāi)卡扣與云臺(tái)連接穩(wěn)固。云臺(tái)的三個(gè)手柄分別逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)后可調(diào)節(jié)測(cè)量頭的空間三個(gè)方向上的角度。調(diào)節(jié)好位置后要順時(shí)針擰緊固定。圖15云臺(tái)與測(cè)量頭鏈接處云臺(tái)與三腳架連接將云臺(tái)底部的螺孔與三腳架頂端的螺柱旋緊即可將云臺(tái)與三腳架組裝在一起。圖16云臺(tái)與三腳架連接部示意三腳架結(jié)構(gòu)三腳架可以通過(guò)調(diào)節(jié)三個(gè)支撐腳的長(zhǎng)度或者中心支撐桿的長(zhǎng)度控制高低。三腳架的使用過(guò)程中，需要盡量避免腳架腿的伸縮高度不一致。如確實(shí)需要這樣使用，必須確保腳架頂部的支撐物重心在腳架三個(gè)腳架腿以內(nèi)，否則腳架可能會(huì)傾倒圖17三腳架調(diào)節(jié)示意圖122軟件安裝與卸載測(cè)量軟件安裝將系統(tǒng)的軟件安裝盤插入光驅(qū)，雙擊SETUPEXE安裝文件，您可按照WINDOWS系統(tǒng)的提示逐一完成系統(tǒng)的安裝。首先選擇安裝語(yǔ)言，輸入用戶名稱，選擇接受許可協(xié)議，點(diǎn)擊下一步繼續(xù)。注意安裝類型需要選擇“定制”，在安裝路徑頁(yè)面點(diǎn)擊“更改”按鈕，更換文件夾路徑。特別提醒的是，禁止將軟件安裝在計(jì)算機(jī)C盤，否則軟件將無(wú)法正常工作。圖18系統(tǒng)軟件安裝步驟由于軟件正常工作時(shí)需要用到MICROSOFTNET40數(shù)據(jù)包，繼續(xù)安裝過(guò)程中，程序會(huì)進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)，如果本地的計(jì)算機(jī)上已有版本一致或者更高極的數(shù)據(jù)包，則會(huì)彈出如圖19所示對(duì)話框，你可以選擇“關(guān)閉”按鈕忽略此步驟，如果未檢測(cè)到，則點(diǎn)擊“繼續(xù)”按鈕安裝數(shù)據(jù)包。一般WIN7以上的版本都帶有此數(shù)據(jù)包。圖19NET包安裝提示驅(qū)動(dòng)程序安裝軟件繼續(xù)安裝過(guò)程中，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)彈出加密狗驅(qū)動(dòng)，相機(jī)驅(qū)動(dòng)的安裝提示，這些軟件都是系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)所必須用到的，初次安裝XTOM時(shí)必須依次按照提示點(diǎn)擊“下一步”安裝完成。圖110加密狗驅(qū)動(dòng)程序相機(jī)驅(qū)動(dòng)程序待所有程序安裝完畢后，會(huì)在電腦桌面上出現(xiàn)系統(tǒng)快捷圖標(biāo)。即“XTOM”三維光學(xué)測(cè)量軟件，以及大恒相機(jī)軟件圖標(biāo)。軟件卸載需要卸載系統(tǒng)時(shí)，再次執(zhí)行SETUPEXE安裝文件進(jìn)行修復(fù)安裝或者卸載，彈出圖111所示界面，根據(jù)需要選擇“修復(fù)”或者“除去”。XTOM卸載時(shí)不會(huì)卸載驅(qū)動(dòng)程序軟件，包括NET包，相機(jī)驅(qū)動(dòng)和加密狗驅(qū)動(dòng)，卸載后再次安裝時(shí)對(duì)于這些驅(qū)動(dòng)程序可以依次選擇“取消”不再安裝這些附加軟件。圖111軟件的修復(fù)與卸載123光柵投射器擴(kuò)展設(shè)置系統(tǒng)測(cè)量時(shí)需要通過(guò)投影儀裝置投影多頻光柵到待測(cè)物體上，為了不影響計(jì)算機(jī)主操作界面，必須要對(duì)桌面顯示器模式進(jìn)行擴(kuò)展，將我們?nèi)粘Ｊ褂玫膹?fù)制模式擴(kuò)展為雙屏顯示模式，如此投影儀將通過(guò)另外一個(gè)顯示器投出光柵。以WIN7系統(tǒng)為例擴(kuò)展過(guò)程如下連接好測(cè)量頭等硬件設(shè)備，在電腦桌面點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的菜單中選擇“屏幕分辨率”，在顯示器外觀中選擇檢測(cè)，會(huì)出現(xiàn)圖112顯示，在圖中的“多顯示器”控件子下拉框中選擇“擴(kuò)展這些顯示”點(diǎn)擊“應(yīng)用”，顯示器外觀由原來(lái)的1個(gè)擴(kuò)展為2個(gè)顯示屏如圖112。此時(shí)顯示器1為電腦主顯示器，顯示器2為擴(kuò)展顯示器，選擇任意一個(gè)顯示器在下圖的分辨率和方向控件內(nèi)可進(jìn)行編輯。點(diǎn)擊確定之后屏幕擴(kuò)展完成，此時(shí)向主屏幕外拖動(dòng)電腦打開(kāi)的任意窗口，投影儀會(huì)自動(dòng)投射出這個(gè)窗口。圖112顯示器擴(kuò)展設(shè)置選擇顯示器2，將分辨率設(shè)置為1024768，點(diǎn)擊右下角“高級(jí)設(shè)置”，圖113設(shè)置投影分辨率選擇監(jiān)視器頁(yè)面，將屏幕刷新頻率設(shè)置為120HZ。為了保證投影光的穩(wěn)定性，屏幕刷新頻率應(yīng)不低于120HZ。點(diǎn)擊確定完成。圖114設(shè)置投影頻率2XTOM基礎(chǔ)21軟件主界面依照上一章節(jié)逐步接好測(cè)量頭與電腦，啟動(dòng)電源，插入軟件加密狗，雙擊軟件圖標(biāo)進(jìn)入掃描軟件界面。圖21軟件界面主界面介紹菜單圖標(biāo)區(qū)顯示主菜單及所有命令圖標(biāo)；工程導(dǎo)航顯示已建立和打開(kāi)的工程以及該工程下采集得到的圖像列表；導(dǎo)航菜單切換設(shè)備導(dǎo)航和工程導(dǎo)航進(jìn)行切換，設(shè)備導(dǎo)航顯示對(duì)測(cè)量頭和相機(jī)的參數(shù)控制。三維視圖顯示掃描得到的三維點(diǎn)云圖像，以及固定的景深框，坐標(biāo)系和測(cè)量頭位置。相機(jī)觀察區(qū)同步顯示測(cè)量頭左右兩個(gè)相機(jī)拍攝得到的圖像。狀態(tài)欄軟件在運(yùn)行計(jì)算過(guò)程中的進(jìn)度顯示。211菜單功能介紹表格21菜單功能介紹主頁(yè)面圖標(biāo)區(qū)顯示主要功能工程圖標(biāo)區(qū)主要負(fù)責(zé)工程的新建，打開(kāi)，關(guān)閉或保存已有的工程。測(cè)量頭控制圖標(biāo)區(qū)負(fù)責(zé)相機(jī)和投影的開(kāi)啟關(guān)閉，工程參數(shù)，測(cè)量頭參數(shù)設(shè)置，和系統(tǒng)標(biāo)定功能。測(cè)量圖標(biāo)圖標(biāo)掃描控制，點(diǎn)云的優(yōu)化，融合和封裝操作。優(yōu)化和融合可以將掃描得到的多副點(diǎn)云拼接成一幅完整的點(diǎn)云。封裝是對(duì)點(diǎn)云進(jìn)行三角化操作，將三維點(diǎn)格式轉(zhuǎn)化為三角面片格式。點(diǎn)云編輯圖標(biāo)刪除所有或已選中的點(diǎn)云，以及撤銷上一步刪除操作功能。輸入輸出圖標(biāo)區(qū)已有點(diǎn)云，全局點(diǎn)以及面片的導(dǎo)入，掃描得到的點(diǎn)云，全局點(diǎn)及面片的導(dǎo)出。開(kāi)始頁(yè)面包括工程，測(cè)量頭，測(cè)量，編輯，輸入輸出五個(gè)圖標(biāo)區(qū)。此頁(yè)面進(jìn)行工程的建立，工程參數(shù)設(shè)置，掃描測(cè)量操作以及掃描數(shù)據(jù)的保存。顯示模式圖標(biāo)區(qū)掃描得到的圖像可以分別以點(diǎn)云或者面片的形式顯示，選中某個(gè)圖標(biāo)，鼠標(biāo)左鍵即執(zhí)行某個(gè)功能。投影控制圖標(biāo)區(qū)投影儀白光，投影中心線，和偽色彩的開(kāi)啟和關(guān)閉。激光功能暫不支持。顯示頁(yè)面包括投影，顯示，色彩三個(gè)圖標(biāo)區(qū)。此頁(yè)面進(jìn)行投影儀控制，三維點(diǎn)的大小，顏色，及數(shù)據(jù)顯示隱藏控制。三維顯示控制區(qū)掃描點(diǎn)云的顯示隱藏控制，圖標(biāo)選中表示顯示，未選中表示隱藏。以及各種點(diǎn)顏色大小和形狀的設(shè)置。三維點(diǎn)色彩控制圖標(biāo)編輯各種三維點(diǎn)的顯示顏色。視圖頁(yè)面此頁(yè)面進(jìn)行點(diǎn)云三維視圖顯示模式設(shè)置。三維視圖圖標(biāo)區(qū)三維顯示區(qū)視圖模式選擇。點(diǎn)擊圖標(biāo)執(zhí)行該功能。工具頁(yè)面三維點(diǎn)云的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換及點(diǎn)距測(cè)量。工具圖標(biāo)區(qū)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的處理，可對(duì)點(diǎn)云進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，及點(diǎn)距測(cè)量。212數(shù)據(jù)格式表格22系統(tǒng)所有文件格式說(shuō)明文件后綴名文件類型OM工程文件DAT二進(jìn)制文件，以二進(jìn)制保存數(shù)據(jù)ASC點(diǎn)云導(dǎo)出文件，保存點(diǎn)的三維坐標(biāo)信息PLY點(diǎn)云導(dǎo)出文件，保存點(diǎn)的三維坐標(biāo)信息，和法向量WRL點(diǎn)云導(dǎo)出文件，保存點(diǎn)的三維坐標(biāo)信息，和點(diǎn)顏色信息STL面片導(dǎo)出文件，包含三角面片信息。TXT文本文件，全局點(diǎn)導(dǎo)出文件，保存全局點(diǎn)坐標(biāo)信息213鼠標(biāo)使用說(shuō)明三維顯示區(qū)內(nèi)鼠標(biāo)使用說(shuō)明按下鼠標(biāo)左鍵并拖動(dòng)可旋轉(zhuǎn)三維點(diǎn)云；按下CTRL單機(jī)鼠標(biāo)左鍵選中某個(gè)三維點(diǎn)；滑動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可放大縮小三維顯示區(qū)；按下鼠標(biāo)右鍵并拖動(dòng)可平移三維點(diǎn)云。22測(cè)量頭初始調(diào)節(jié)測(cè)量頭出廠時(shí)已由專業(yè)人員調(diào)節(jié)完成，正常情況下禁止打開(kāi)測(cè)量頭。若測(cè)量頭受到大的撞擊產(chǎn)生松動(dòng)，相機(jī)的相對(duì)位置發(fā)生變化，則可按照本節(jié)的方法重新調(diào)試。測(cè)量頭掃描的基本結(jié)構(gòu)如圖所示測(cè)量時(shí)必須滿足基本的參數(shù)。圖22距離和角度表格23相機(jī)幅面基本參數(shù)測(cè)量幅面測(cè)量距離相機(jī)夾角攝像頭焦距200MM150MM450MM2512MM具體調(diào)整方法如下。手動(dòng)取下左右兩個(gè)藍(lán)色的相機(jī)蓋，用螺絲刀打開(kāi)測(cè)量頭外蓋。（1）調(diào)整相機(jī)夾角。首先平行放置測(cè)量頭，將系統(tǒng)配置的標(biāo)定板水平放置到距離測(cè)量頭450MM的地方，使投影儀投射到標(biāo)定板上。在軟件中打開(kāi)投影白光和校準(zhǔn)十字線，松動(dòng)兩個(gè)相機(jī)的底部螺絲，調(diào)整相機(jī)位置，觀察軟件中相機(jī)視圖，使左右相機(jī)顯示的十字中心剛好位于標(biāo)定板中心。此時(shí)鎖緊相機(jī)底部螺絲固定相機(jī)位置。圖23相機(jī)角度調(diào)節(jié)是標(biāo)定板顯示（2）調(diào)整相機(jī)焦距圖24不同型號(hào)相機(jī)結(jié)構(gòu)首先松動(dòng)光圈緊鎖螺絲，先將相機(jī)光圈調(diào)節(jié)到最大（即鏡頭上光圈數(shù)值最?。┖髷Q緊螺絲，因?yàn)楣馊ψ畲髸r(shí)，相機(jī)焦距最敏感。此時(shí)滾動(dòng)鼠標(biāo)滑輪將圖像進(jìn)行放大，松動(dòng)焦距螺絲，輕微轉(zhuǎn)動(dòng)焦距調(diào)節(jié)圈，此時(shí)軟件中圖像會(huì)出現(xiàn)由模糊到清楚的過(guò)程，觀察軟件中標(biāo)定版顯示最清晰時(shí)擰緊焦距螺絲，焦距調(diào)節(jié)完成。同理調(diào)節(jié)另外一個(gè)相機(jī)。圖25相機(jī)焦距調(diào)節(jié)是標(biāo)定板顯示（3）調(diào)整鏡頭光圈焦距調(diào)好后，需要再將光圈調(diào)到合適的值。具體的值跟待測(cè)物的材質(zhì)有關(guān)，例如深色的材質(zhì)則光圈要調(diào)得大一些（一般情況下，將一張白紙放到標(biāo)定板前，調(diào)節(jié)鏡頭增益到剛好不出現(xiàn)白色為最佳）。然后打開(kāi)投影光，打開(kāi)投影菜單中“偽色彩”，旋轉(zhuǎn)光圈，使左右相機(jī)的圖象色譜處于綠色和黃色范圍，如所示。兩個(gè)鏡頭的光圈，必須調(diào)整得非常接近。圖26鏡頭增益調(diào)節(jié)的偽彩色界面以上三步完成之后，測(cè)量頭調(diào)節(jié)完成，蓋上測(cè)量頭的外殼并固定好連接處的各個(gè)螺絲。再后續(xù)使用過(guò)程中注意不要隨意打開(kāi)外殼觸動(dòng)鏡頭，并防止過(guò)度振動(dòng)。23相機(jī)參數(shù)獲取本系統(tǒng)采用大恒系列相機(jī)，軟件安裝時(shí)已經(jīng)安裝完成相機(jī)驅(qū)動(dòng)程序。在程序列表中可以查看，啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)軟件圖27相機(jī)參數(shù)獲取軟件設(shè)備列表里會(huì)自動(dòng)顯示與電腦鏈接的所有相機(jī)，選中一個(gè)相機(jī)，界面右側(cè)會(huì)顯示該相機(jī)的所有詳細(xì)信息。記錄下相機(jī)的序列號(hào)和像素信息，這些信息擊需要在掃描軟件中錄入。無(wú)法區(qū)分左右相機(jī)時(shí)，可以選中某一個(gè)相機(jī)，在軟件頂上的工具欄內(nèi)單擊圖標(biāo)打開(kāi)該相機(jī)，此時(shí)用手在某個(gè)相機(jī)前晃動(dòng)，看采集圖像是否發(fā)生變化。本系統(tǒng)采用的COMPUTER鏡頭,焦距為12MM,可以打開(kāi)測(cè)量頭的左右蓋在鏡頭上讀取。注意如果在該軟件中打開(kāi)了相機(jī)，相機(jī)程序被占用，在XTOM軟件則無(wú)法啟動(dòng)，因此需要在該軟件中關(guān)閉相機(jī)后再在XTOM軟件中啟動(dòng)相機(jī)。EQUATIONCHAPTERNEXTSECTION13系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置31設(shè)備參數(shù)每個(gè)掃描工程操作之前要對(duì)系統(tǒng)的設(shè)備參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，要求工程參數(shù)與使用的相機(jī)和投影儀等硬件參數(shù)相符合，保證采用的計(jì)算參數(shù)與該工程的使用環(huán)境相匹配。在開(kāi)始菜單頁(yè)面點(diǎn)擊圖標(biāo)，彈出圖31設(shè)備參數(shù)設(shè)置對(duì)話框，在該對(duì)話框內(nèi)，系統(tǒng)已經(jīng)設(shè)置好了一組默認(rèn)的測(cè)量頭參數(shù)，界面左側(cè)列表里顯示了該測(cè)量頭的主要硬件類型，注意投影儀代號(hào)可以用戶自己定義，類型必須選擇“雙目光柵相移”，投影和相機(jī)的類型需要根據(jù)實(shí)際使用的硬件設(shè)置。在右側(cè)的“測(cè)量參數(shù)”，“投影儀”，“標(biāo)志點(diǎn)”，“相機(jī)參數(shù)”頁(yè)面里分別顯示了詳細(xì)的參數(shù)值。圖31設(shè)備參數(shù)對(duì)話框在XTOM系統(tǒng)實(shí)際使用時(shí)，用戶只需要在“相機(jī)參數(shù)”頁(yè)面輸入兩個(gè)相機(jī)的實(shí)際SN號(hào)，其他參數(shù)采用默認(rèn)值即可，在相機(jī)參數(shù)頁(yè)面在相機(jī)列表上選中一個(gè)相機(jī)點(diǎn)擊右鍵“編輯”，如下圖圖32相機(jī)參數(shù)設(shè)置彈出如下對(duì)話框，只需在“設(shè)備SN號(hào)”欄輸入相機(jī)序列號(hào)，相機(jī)SN號(hào)的獲取方法參照23，系統(tǒng)配置的兩個(gè)相機(jī)不區(qū)分先后順序，只需要分別將兩個(gè)序列號(hào)輸入正確即可。圖33相機(jī)序列號(hào)輸入序列號(hào)修改之后逐步點(diǎn)擊“確認(rèn)”按鈕，相機(jī)參數(shù)設(shè)置完成，其他參數(shù)采用默認(rèn)值即可。如果用戶在使用過(guò)程中誤將設(shè)備參數(shù)值搞混淆，回不到初始值，導(dǎo)致系統(tǒng)無(wú)法正常使用，可以參考下表的詳細(xì)參數(shù)說(shuō)明的初始值對(duì)參數(shù)進(jìn)行修改，或者點(diǎn)擊該界面左下角刪除按鈕，將測(cè)量頭參數(shù)，再點(diǎn)擊按鈕，在彈出的對(duì)話框如圖34里點(diǎn)擊“確定”，重新添加預(yù)定義的測(cè)量頭即可，此時(shí)該測(cè)量頭的參數(shù)為系統(tǒng)默認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)值。圖34添加預(yù)定義的測(cè)量頭下表對(duì)測(cè)量頭的需要關(guān)注的參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明表格31測(cè)量參數(shù)說(shuō)明參數(shù)頁(yè)參數(shù)項(xiàng)默認(rèn)值含義測(cè)量方式雙相機(jī)相機(jī)采用兩個(gè)相機(jī)進(jìn)行標(biāo)定和測(cè)量。采樣FALSE掃描時(shí)對(duì)點(diǎn)云進(jìn)行簡(jiǎn)化。選擇TRUE后可設(shè)置采樣比例，采樣間隔設(shè)置為N時(shí)，表示簡(jiǎn)化為原來(lái)的1/N個(gè)點(diǎn)。景深450MM相機(jī)的采集范圍為最小比例450最大比例450打光檢查TRUE掃描過(guò)程中需要依靠投影光測(cè)量參數(shù)計(jì)算參數(shù)均采用默認(rèn)值圖像檢測(cè)中的相關(guān)算法用到的參數(shù)狀態(tài)ENABLE掃描時(shí)啟用投影儀設(shè)備類型LG投影儀型號(hào)，必須根據(jù)實(shí)際情況選擇焦距/像元16/76投影儀參數(shù)，必須根據(jù)實(shí)際情況輸入使用幅面1024768投影儀投影幅面大小標(biāo)定參數(shù)均采用默認(rèn)值依靠投影儀標(biāo)定時(shí)需要用到的參數(shù)模型投影儀內(nèi)外參數(shù)無(wú)需關(guān)注依靠投影儀標(biāo)定成功后內(nèi)外參數(shù)會(huì)自動(dòng)存入檢測(cè)種類非編碼可選編碼點(diǎn)或非編碼點(diǎn)。根據(jù)實(shí)際使用選擇檢測(cè)模式精確檢測(cè)可選精確檢測(cè)和快速檢測(cè)。編碼位數(shù)12位編碼點(diǎn)的編碼位數(shù)最小/最大半徑3/40最小/最大識(shí)別標(biāo)志點(diǎn)半徑，單位為像素。使用的標(biāo)志點(diǎn)大小必須在此范圍內(nèi)。橢圓質(zhì)量015范圍（01），該值為檢測(cè)要求的橢圓圓度，越接近1時(shí)，表示越接近正圓形，該值設(shè)置時(shí)根據(jù)圖片拍攝傾角，傾角越大，值應(yīng)設(shè)置的越小。否則偏橢圓的標(biāo)志點(diǎn)會(huì)檢測(cè)不到。檢測(cè)強(qiáng)度09范圍（01），越接近1時(shí)，表示圖像黑白對(duì)比灰度值越大，標(biāo)志點(diǎn)識(shí)別率越高。標(biāo)志點(diǎn)參數(shù)圓度20該值為橢圓長(zhǎng)短軸比值，越接近1時(shí)，表示越接近正圓。狀態(tài)ENABLE掃描時(shí)啟用相機(jī)設(shè)備類型DHMER相機(jī)型號(hào)，必須根據(jù)實(shí)際情況選擇名稱11可以自己定義相機(jī)名稱設(shè)備SN號(hào)需要手動(dòng)輸入相機(jī)序列號(hào)，每個(gè)相機(jī)都有不同的序列號(hào)，必須通過(guò)相機(jī)軟件。相機(jī)參數(shù)焦距/像元12/375相機(jī)參數(shù)，必須根據(jù)實(shí)際情況輸入幅面1280960單幅圖像的像素大小標(biāo)定參數(shù)均采用默認(rèn)值相機(jī)標(biāo)定時(shí)需要用到的計(jì)算模型外參數(shù)配置均采用默認(rèn)值相機(jī)標(biāo)定時(shí)需要用到的外參數(shù)設(shè)置內(nèi)外參數(shù)無(wú)需關(guān)注相機(jī)標(biāo)定成功后內(nèi)外參數(shù)會(huì)自動(dòng)存入32投影參數(shù)在開(kāi)始菜單頁(yè)面點(diǎn)擊圖標(biāo)，彈出設(shè)備參數(shù)設(shè)置對(duì)話框圖35投影參數(shù)對(duì)話框參數(shù)說(shuō)明擴(kuò)展屏尺寸用于投影的擴(kuò)展屏尺寸，默認(rèn)值1024768。投影尺寸投影儀打光的尺寸。需要等于或者小于擴(kuò)展屏尺寸。投射類型投影光柵類型。默認(rèn)多頻相移。表示投影光柵灰度成周期性變化。刷新頻率投影儀的刷新頻率，與擴(kuò)展屏幕刷新頻率一致，一般默認(rèn)為60HZ。觸發(fā)前等待投影光柵每幀都有一個(gè)短暫的不穩(wěn)定時(shí)間，采集時(shí)要避開(kāi)這段時(shí)間，需要有一段等待時(shí)間，默認(rèn)值為80MS。觸發(fā)后延遲觸發(fā)后要等待相機(jī)的曝光時(shí)間，默認(rèn)100MS。相機(jī)處理時(shí)間需要大于相機(jī)曝光時(shí)間與觸發(fā)后延遲時(shí)間的和。默認(rèn)200MS。33景深參數(shù)在開(kāi)始菜單頁(yè)面點(diǎn)擊圖標(biāo)，彈出設(shè)備參數(shù)設(shè)置對(duì)話框圖36景深參數(shù)對(duì)話框教育型面掃描中的相機(jī)參數(shù)中只需要關(guān)注景深類型一般選擇相機(jī)Z軸，表示相對(duì)于測(cè)量頭的坐標(biāo)系，是以Z軸方向計(jì)算景深距離。也可在下拉對(duì)話框中選擇其他兩種景深類型，空間立方體或者空間球，并在參數(shù)框中設(shè)置景深的大小。空間立方體中X、Y、Z軸表示立方體的邊長(zhǎng)，選擇空間球時(shí)可以設(shè)置球中心坐標(biāo)及半徑大小。34相機(jī)參數(shù)在軟件主界面左下方點(diǎn)擊按鈕，圖37相機(jī)參數(shù)調(diào)節(jié)界面相機(jī)列表顯示系統(tǒng)連接的所有相機(jī)，通過(guò)SN號(hào)識(shí)別，選中某個(gè)相機(jī)時(shí)對(duì)該相機(jī)進(jìn)行設(shè)置。增益相機(jī)信號(hào)的放大倍數(shù)，根據(jù)掃描現(xiàn)場(chǎng)光線調(diào)節(jié)?？扉T相機(jī)芯片記錄圖像所需的時(shí)間。快門時(shí)間設(shè)置不好可能導(dǎo)致感光不足（快門時(shí)間過(guò)短）或者過(guò)度曝光（快門時(shí)間過(guò)長(zhǎng)）。測(cè)量過(guò)程中要求光照均勻、光強(qiáng)適中，在相機(jī)快門時(shí)間較短時(shí)也能充分曝光。默認(rèn)值為50000微秒。觸發(fā)模式指控制相機(jī)采集的信號(hào)模式。默認(rèn)采用軟觸發(fā)，即采用軟件內(nèi)部發(fā)送觸發(fā)信號(hào)直接輸送給相機(jī)。采集模式表示系統(tǒng)采用的測(cè)量頭個(gè)數(shù)。教育型面掃描只配備一個(gè)測(cè)量頭，必須選擇單測(cè)頭采集。觸發(fā)間隔軟件內(nèi)部發(fā)送采集信號(hào)到相機(jī)的時(shí)間間隔，默認(rèn)100MS表示系統(tǒng)要求相機(jī)相隔100毫秒就要采集一幅圖像。刷新間隔軟件自動(dòng)檢測(cè)并獲得采集圖像的間隔時(shí)間，設(shè)置時(shí)要小于觸發(fā)時(shí)間，否則會(huì)造成圖像丟失，默認(rèn)20MS表示軟件每20毫秒訪問(wèn)一次相機(jī)看相機(jī)是否采集到圖像。如果有新的采集圖像則將圖像取走。4系統(tǒng)標(biāo)定41標(biāo)定原理標(biāo)定是借助于系統(tǒng)配置的標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)定板，利用一定的算法計(jì)算出測(cè)量頭的所有內(nèi)外部結(jié)構(gòu)參數(shù)，依靠這些參數(shù)正確的重建出測(cè)量點(diǎn)的三維坐標(biāo)。標(biāo)定板上按照一定規(guī)則分布有編碼點(diǎn)和非編碼點(diǎn)，帶有兩個(gè)標(biāo)尺信息，標(biāo)尺即標(biāo)定板上兩斜對(duì)角標(biāo)志點(diǎn)間的距離。標(biāo)定板的背面標(biāo)有詳細(xì)的刻度和參數(shù)信息。圖41標(biāo)定板標(biāo)定算法采用平面模板八步法進(jìn)行標(biāo)定，所謂八步法就是在系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量距離下，依次采集八個(gè)不同方位的模板圖象，各步標(biāo)定板的擺放方位示意如圖42所示圖42八步標(biāo)定法位置示意圖42系統(tǒng)標(biāo)定步驟在下列情況下需要進(jìn)行系統(tǒng)標(biāo)定1）軟件重新安裝后2）測(cè)量頭發(fā)生變動(dòng)時(shí)3）無(wú)法進(jìn)行掃描操作時(shí)4）室溫顯著變化后421標(biāo)定板放置標(biāo)定前，必須確認(rèn)相機(jī)鏡頭已經(jīng)調(diào)好并緊固。注意標(biāo)定板須保持干凈，不能污損，圓點(diǎn)的邊界不能缺損。設(shè)置“設(shè)備參數(shù)”“測(cè)量參數(shù)”“測(cè)量方式”為“雙相機(jī)相移”，即用兩個(gè)相機(jī)進(jìn)行標(biāo)定。標(biāo)定時(shí)，標(biāo)定板正對(duì)測(cè)量頭450MM平行放置，打開(kāi)相機(jī)，觀察左相機(jī)輸出區(qū)的圖像，同時(shí)打開(kāi)投影白光和投影十字中心線，調(diào)節(jié)云臺(tái)，使測(cè)量頭正對(duì)標(biāo)定板，投影光線要覆蓋標(biāo)定板上所有的白點(diǎn)，左右十字線中心基本在標(biāo)定板中心，如果太暗，要增加亮度或調(diào)節(jié)相機(jī)增益，使圖像清晰可見(jiàn)。在“開(kāi)始”菜單頁(yè)面“測(cè)量頭”圖標(biāo)區(qū)點(diǎn)擊按鈕，彈出系統(tǒng)標(biāo)定對(duì)話框。圖43系統(tǒng)標(biāo)定界面422標(biāo)定板參數(shù)設(shè)置在系統(tǒng)標(biāo)定對(duì)話框中左下角點(diǎn)擊按鈕，彈出標(biāo)定參數(shù)對(duì)話框，在右上方比例尺框?qū)c(diǎn)擊右鍵選擇“添加”，輸入標(biāo)定板上的兩個(gè)比例尺參數(shù)，比例尺詳細(xì)信息在標(biāo)定板背面標(biāo)有，添加完兩個(gè)比例尺，按圖左方所示的計(jì)算參數(shù)進(jìn)行編輯，之后點(diǎn)擊“確認(rèn)”完成參數(shù)設(shè)置。圖44標(biāo)定參數(shù)輸入423標(biāo)定圖像采集計(jì)算在主界面的相機(jī)顯示區(qū)觀察標(biāo)定板放置標(biāo)準(zhǔn)后，點(diǎn)擊系統(tǒng)標(biāo)定對(duì)話框的按鈕，系統(tǒng)進(jìn)行圖像的采集和標(biāo)志點(diǎn)檢測(cè)，完成之后在對(duì)話框內(nèi)顯示采集結(jié)果。此時(shí)標(biāo)定板上所有編碼點(diǎn)被檢測(cè)并顯示出來(lái)，對(duì)話框左側(cè)顯示已采集的圖像列表。圖45標(biāo)定圖像采集如果標(biāo)定圖像采集不好，導(dǎo)致檢測(cè)不到編碼點(diǎn)，可以選中界面左側(cè)欄內(nèi)的圖像列表，單機(jī)鼠標(biāo)右鍵進(jìn)行刪除。圖46標(biāo)定圖像刪除注意在標(biāo)定圖像采集過(guò)程中，要保證標(biāo)定板放置穩(wěn)固后才進(jìn)行采集，如果標(biāo)定板移動(dòng)后相機(jī)無(wú)法觀察到整個(gè)標(biāo)定板，可以上下左右調(diào)節(jié)云臺(tái)，使投影光覆蓋到整個(gè)板面，再采集時(shí)必須保證標(biāo)定板放置穩(wěn)定后再點(diǎn)擊按鈕，顯示的圖像中若有某組圖像兩個(gè)以上的標(biāo)志點(diǎn)未識(shí)別，需要?jiǎng)h除這組圖像，重新采集。下列表列出來(lái)兩種不合格的標(biāo)定圖像。表格41標(biāo)定圖像采集說(shuō)明檢測(cè)圖像結(jié)果說(shuō)明標(biāo)定版觀察不全，需要調(diào)節(jié)測(cè)量頭位置，使相機(jī)觀察到整個(gè)標(biāo)定板，重新采集兩個(gè)標(biāo)志點(diǎn)未識(shí)別，調(diào)節(jié)位置和光線，重新采集。接下來(lái)按照?qǐng)D42的方法變動(dòng)標(biāo)定板的位置，放置穩(wěn)定后，連續(xù)點(diǎn)擊“采集”按鈕進(jìn)行下一組圖像采集，直至采集完八組圖像。當(dāng)?shù)诎瞬綐?biāo)定完成后，界面上會(huì)顯示采集測(cè)到的所有標(biāo)定圖像，在左側(cè)圖像列表中可以選中某一組進(jìn)行查看。點(diǎn)擊“計(jì)算”按鈕，數(shù)秒內(nèi)會(huì)在屏幕上顯示出標(biāo)定偏差來(lái)，如圖48所示。圖47八步法完成標(biāo)定圖像采集圖48標(biāo)定結(jié)果觀察標(biāo)定結(jié)果，SIGMA表示標(biāo)定偏差，偏差越小，表示標(biāo)定結(jié)果越準(zhǔn)確。詳細(xì)參數(shù)中列出了相機(jī)的角度，偏移和兩個(gè)相機(jī)的具體內(nèi)外參數(shù)。標(biāo)定偏差小于005就可以接受。如果標(biāo)定結(jié)果太大，系統(tǒng)會(huì)提示標(biāo)定失敗，必須重新進(jìn)行標(biāo)定。注意標(biāo)定成功之后必須點(diǎn)擊界面上的“應(yīng)用”按鈕，此時(shí)標(biāo)定結(jié)果才將保存到相機(jī)參數(shù)中作為系統(tǒng)的當(dāng)前標(biāo)定參數(shù)。EQUATIONCHAPTERNEXTSECTION15掃描51掃描前準(zhǔn)備511表面噴涂教育型面掃描對(duì)于物體表面材質(zhì)，色彩等因素要求不高，一般情況下，除了表面黑色的物體和表面反光強(qiáng)烈的物體，都可以掃描成功。但因?yàn)樯始胺垂馔腹獾纫蛩貢?huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果有一定的影響，而工件表面的灰塵、鐵屑等物更是會(huì)帶來(lái)測(cè)量數(shù)據(jù)的噪聲，造成點(diǎn)云數(shù)據(jù)不佳。所以如果對(duì)掃描精度有很高的要求時(shí)需建議對(duì)表面進(jìn)行處理，尤其是下面幾種物體表面需要噴涂顯影劑以提高掃描精度A黑色銹蝕表面；B透明表面；C反光面。物體最適合進(jìn)行三維掃描的理想表面狀況是亞光白色，因此通常的方法是在物體表面噴一薄層白色物質(zhì)。根據(jù)工件的要求不同，選用的噴涂物也不同。對(duì)于一些不需要進(jìn)行噴涂后清理的物體，一般可以選擇白色的硝光漆、白色顯像劑等；而對(duì)于一些要進(jìn)行噴涂后清理的物體，只能使用白色顯像劑，它使用完畢后很容易就可去除掉，便于測(cè)量完成后還物體以本來(lái)面目。如圖51所示圖51表面處理噴霧劑及處理效果物體表面噴涂時(shí)要注意如下幾點(diǎn)1）不要噴得太厚，只要均勻的薄薄一層就行，否則會(huì)帶來(lái)表面處理誤差。2）貴重物體最好先試噴一小塊，確認(rèn)不會(huì)對(duì)表面造成破壞；不可對(duì)人體進(jìn)行噴涂；皮膚一般可直接掃描，若確有需要可以施以適量化妝粉底。512標(biāo)志點(diǎn)粘貼標(biāo)志點(diǎn)介紹要完整地掃描一個(gè)物體，往往要進(jìn)行多次、多視角測(cè)量，才能獲得整體外形的點(diǎn)云。這時(shí)就需要進(jìn)行掃描工程的多視拼接，把不同視角下的測(cè)得得點(diǎn)云數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到同一個(gè)統(tǒng)一的坐標(biāo)系下。標(biāo)志點(diǎn)就是用于多視掃描自動(dòng)拼接的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的，它實(shí)際上是一些貼在物體表面的圓點(diǎn)。標(biāo)志點(diǎn)根據(jù)測(cè)量項(xiàng)目的需求可以制作成白底黑點(diǎn)、黑底白點(diǎn)、中心帶十字絲或者小圓點(diǎn)等，目前使用最多的是黑底白點(diǎn)的標(biāo)志點(diǎn)如圖52所示教育型面掃描配置的標(biāo)志點(diǎn)半徑為3MM和5MM,可根據(jù)掃描物體大小自由選擇。圖52用于自動(dòng)拼接的標(biāo)志點(diǎn)標(biāo)志點(diǎn)的粘貼要求標(biāo)志點(diǎn)粘貼，應(yīng)注意如下事項(xiàng)標(biāo)志點(diǎn)粘貼牢固，切盡量粘貼在平坦的表面上才能進(jìn)行拼合。標(biāo)志點(diǎn)粘貼的距離適中，保證每個(gè)測(cè)量幅面內(nèi)至少要識(shí)別5個(gè)標(biāo)志點(diǎn)。參考點(diǎn)的排列應(yīng)避免在一條直線上。參考點(diǎn)之間的距離應(yīng)該互不相同，不要貼成規(guī)則點(diǎn)陣的形狀。標(biāo)志點(diǎn)的使用實(shí)例（1）標(biāo)志點(diǎn)僅粘貼在測(cè)量物體上如圖53所示，對(duì)于這樣一個(gè)吉他的木模，質(zhì)地硬不易變形。我們只在它的表面上粘貼標(biāo)志點(diǎn)，盡量確保從各個(gè)視角可以看到。它深槽部分的標(biāo)志點(diǎn)也很有必要，使得在不同的高度上都有標(biāo)志點(diǎn)分布，增加了空間自由度控制度，可以保證整體的坐標(biāo)拼接的精度和匹配成功率。圖53標(biāo)志點(diǎn)使用實(shí)例（一）（2）標(biāo)志點(diǎn)主要粘貼在物體的外部如圖54所示，我們對(duì)于這樣一個(gè)汽車的模型，僅僅在它的頂部和側(cè)面布置了少數(shù)的幾個(gè)標(biāo)志點(diǎn)，大量的標(biāo)志點(diǎn)不布置到測(cè)量平臺(tái)上，這樣可以方便的從不同的角度對(duì)物體進(jìn)行掃描，而平臺(tái)上布置的標(biāo)志點(diǎn)將作為公共標(biāo)志點(diǎn)基準(zhǔn)進(jìn)行拼接。圖54標(biāo)志點(diǎn)使用實(shí)例（二）（3）增加外部特征粘貼標(biāo)志點(diǎn)如圖55所示，是一個(gè)筆記本電腦的殼體。由于其表面的特征很多，很少有合適的空間來(lái)布置標(biāo)志點(diǎn)。另外其類似平板的外形，導(dǎo)致了表面粘貼標(biāo)志點(diǎn)不足以控制其空間自由度。此種情形下，我們可以通過(guò)增加外部特征，在類似途中的一些點(diǎn)快上粘貼標(biāo)志點(diǎn)，來(lái)增加其空間標(biāo)志點(diǎn)，以提高拼接精度。圖55標(biāo)志點(diǎn)使用實(shí)例（三）（4）完全靠外部粘貼標(biāo)志點(diǎn)如圖56所示，此為一個(gè)手機(jī)的軟件盤。其體積小，表面細(xì)小特征多，完全不能粘貼標(biāo)志點(diǎn)。材質(zhì)柔軟，在測(cè)量過(guò)程中不能搬動(dòng)。因此，我們將其置于粘貼了大量標(biāo)志點(diǎn)的平板上，依靠平板上的標(biāo)志點(diǎn)作為拼接基準(zhǔn)。圖56標(biāo)志點(diǎn)使用實(shí)例（四）（5）依靠測(cè)量框架標(biāo)志點(diǎn)如下圖57所示，此為一個(gè)女士鞋跟實(shí)型，質(zhì)地硬不變型，但表面多為曲率變化較大的弧面，標(biāo)志點(diǎn)不易粘貼且不平整。我們將它夾裝在一個(gè)預(yù)先已經(jīng)測(cè)量過(guò)全局標(biāo)志點(diǎn)坐標(biāo)的框架內(nèi)，測(cè)量前導(dǎo)入全局坐標(biāo)點(diǎn)作為拼接基準(zhǔn)，具體方法參看0。圖57標(biāo)志點(diǎn)使用實(shí)例（五）52掃描工程操作完整的掃描工程一般步驟為新建工程參數(shù)設(shè)置啟動(dòng)測(cè)量頭系統(tǒng)標(biāo)定掃描操作數(shù)據(jù)后處理。其中，系統(tǒng)標(biāo)定可在新建工程之前完成，一般情況下，初次使用系統(tǒng)時(shí)進(jìn)行標(biāo)定，若標(biāo)定成功，測(cè)量頭上相機(jī)位置不發(fā)生相對(duì)變化，下次使用時(shí)可跳過(guò)此步驟直接掃描。本章通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)例來(lái)逐一介紹。521新建掃描工程開(kāi)始一個(gè)掃描項(xiàng)目之前，需要根據(jù)項(xiàng)目?jī)?nèi)容新建一個(gè)掃描工程。點(diǎn)擊“文件”“新建”，系統(tǒng)彈出如圖58所示界面，點(diǎn)擊“瀏覽”選擇新工程需要建立的基礎(chǔ)目錄，然后在工程名稱一欄輸入工程名稱，點(diǎn)擊確定。項(xiàng)目新建好之后，工程導(dǎo)航區(qū)列表內(nèi)會(huì)顯示，可以對(duì)該工程進(jìn)行保存，關(guān)閉，刪除。工程會(huì)以工程名OM的后綴名保存在創(chuàng)建的路徑。圖58新建掃描測(cè)量工程使用全局標(biāo)志點(diǎn)說(shuō)明全局標(biāo)志點(diǎn)即在整個(gè)測(cè)量工程中的固定標(biāo)志點(diǎn)。當(dāng)掃描的物體較大，需要移動(dòng)測(cè)量頭掃描多幅幅面進(jìn)行拼接時(shí)，為了提高精度，最好使用全局標(biāo)志點(diǎn)。將全局點(diǎn)布置好之后，使用XJTUDP攝影測(cè)量系統(tǒng)計(jì)算得到的全局標(biāo)志點(diǎn)的三維坐標(biāo)，在創(chuàng)建掃描工程時(shí)導(dǎo)入，掃描時(shí)就可以依靠全局點(diǎn)進(jìn)行拼接。對(duì)于一些大型工件，全局標(biāo)志點(diǎn)的使用可以最大程度的減小測(cè)量積累誤差，達(dá)到很高的一個(gè)測(cè)量精度。如果使用可全局標(biāo)志點(diǎn)，則整個(gè)工件在掃描的工程中位置不可移動(dòng)。由于全局標(biāo)志點(diǎn)需要配合XJTUDP攝影測(cè)量系統(tǒng)使用，對(duì)于一般幅面，精度要求不是特別高的物體，一般需要不采用。522工程參數(shù)設(shè)置工程參數(shù)設(shè)置在第三章了做了詳細(xì)說(shuō)明，由于系統(tǒng)已經(jīng)設(shè)置好了默認(rèn)的設(shè)備參數(shù)，在用戶實(shí)際使用過(guò)程中，只需要輸入左右相機(jī)的SN號(hào)就可將參數(shù)設(shè)置完成。523掃描操作掃描前必須確認(rèn)1屏幕擴(kuò)展完成操作步驟參照1232開(kāi)啟測(cè)量頭確定設(shè)備導(dǎo)航欄下測(cè)量頭屬于開(kāi)啟狀態(tài)，在測(cè)量頭圖標(biāo)區(qū)點(diǎn)擊按鈕，成功后軟件主界面相機(jī)輸出區(qū)會(huì)顯示相機(jī)圖像；光線不足時(shí)打開(kāi)“顯示”頁(yè)面按鈕。3系統(tǒng)標(biāo)定成功操作步驟參照42。掃描過(guò)程中需要注意的是1掃描距離必須在相機(jī)景深框內(nèi)，教育型面掃描的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量距離為450MM，用卷尺測(cè)量被測(cè)物體到測(cè)量頭的距離，一般保證在350MM600MM之間即可。2）整個(gè)掃描工程中標(biāo)志點(diǎn)與物體的相對(duì)位置不可發(fā)生改變，否則會(huì)產(chǎn)生拼接誤差。3掃描的物體需要多幅拼接時(shí)，連續(xù)的兩幅點(diǎn)云要保證有一定的重疊區(qū)域，至少保證有5個(gè)共同的標(biāo)志點(diǎn)。以上操作完成之后，在主界面“開(kāi)始”頁(yè)面點(diǎn)擊按鈕，或者直接點(diǎn)擊鍵盤快捷鍵“空格鍵”，即可進(jìn)行掃描操作。系統(tǒng)單幅掃描時(shí)間在12秒，在掃描過(guò)程中，投影儀投射光柵到被測(cè)物體上，如下圖示圖59投影光柵掃描完成后，點(diǎn)云數(shù)據(jù)在三維顯示區(qū)顯示，圖中的框?yàn)橄鄼C(jī)景深框，物體只有在景深范圍內(nèi)掃描才能被顯示。綠色的點(diǎn)為檢測(cè)得到的標(biāo)志點(diǎn)。圖510掃描結(jié)果顯示一般情況下，單幅掃描無(wú)法得到三維物體的全部數(shù)據(jù)，需要進(jìn)行多幅拼接。此時(shí)需要移動(dòng)被測(cè)物體進(jìn)行下一幅掃描，注意為了進(jìn)行點(diǎn)云拼接，兩幅點(diǎn)云需要有一定的重疊區(qū)域，這就要求在進(jìn)行掃描過(guò)程中，必須保證與上一副掃描圖像至少有5個(gè)共同的標(biāo)志點(diǎn)。軟件在掃描時(shí)自動(dòng)與上一幅進(jìn)行拼合并顯示，在本例中，我們轉(zhuǎn)動(dòng)被測(cè)物體一共掃描得到6幅點(diǎn)云如下圖所示圖511多幅點(diǎn)云掃描結(jié)果多次掃描時(shí)，軟件會(huì)自動(dòng)識(shí)別與上一副圖像可匹配的標(biāo)志點(diǎn)并顯示匹配誤差，在圖512中，圖片中的紅色數(shù)字為匹配偏差，在掃描時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算以供參考，一般偏差值小于005時(shí)表示匹配效果良好，可以掃描。在顯示工具欄頁(yè)面設(shè)置可用點(diǎn)和無(wú)效點(diǎn)顏色為綠色和紅色，在掃描時(shí)通過(guò)視頻輸出窗口觀察，如圖512，綠色十字標(biāo)注的點(diǎn)為可用點(diǎn)，即與上一副點(diǎn)云的可匹配點(diǎn)，不可匹配的點(diǎn)顯示為紅色，當(dāng)可用點(diǎn)超過(guò)3個(gè)點(diǎn)時(shí)才可與上一副點(diǎn)云自動(dòng)匹配，否則掃描時(shí)會(huì)提示圖513，此時(shí)需要移動(dòng)被測(cè)物體，使可用點(diǎn)滿足條件后再次掃描。圖512掃描時(shí)標(biāo)志點(diǎn)識(shí)別顯示圖513可用點(diǎn)不足提示部分掃描功能軟件在掃描時(shí)默認(rèn)掃描視頻輸出區(qū)的所有圖像，如果只需要掃描部分圖像，在左圖像輸出區(qū)點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵，選擇“框選類型”，可選“矩形”或者“任意形狀”，選擇矩形時(shí)，按住鍵盤“CTRL”鍵的同時(shí)按下鼠標(biāo)左鍵在圖像輸出區(qū)框選即可選擇矩形掃描區(qū)域，選擇任意形狀時(shí)，按住鍵盤“CTRL”鍵的同時(shí)在圖像輸出區(qū)根據(jù)掃描區(qū)域連續(xù)單擊鼠標(biāo)左鍵繪制成掃描形狀。此時(shí)進(jìn)行掃描只掃描框選的部分。需要?jiǎng)h除或修改框選區(qū)域時(shí)，在選框內(nèi)點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵可進(jìn)行“編輯”、“清除”和反選操作。一般只需要在左圖像區(qū)域進(jìn)行框選，左右圖像都框選時(shí)，圖像會(huì)掃描選框內(nèi)的重疊區(qū)域。（A）矩形選框（B）任意形狀選框圖514部分掃描框選效果524點(diǎn)云編輯在導(dǎo)航區(qū)內(nèi)顯示已獲得的點(diǎn)信息?！按笮　北硎締畏c(diǎn)云獲得的點(diǎn)的個(gè)數(shù)，下圖中單幅點(diǎn)云獲得20萬(wàn)左右的三維點(diǎn)，“結(jié)果”表示單幅點(diǎn)云檢測(cè)到的標(biāo)志點(diǎn)個(gè)數(shù)。在導(dǎo)航欄內(nèi)可以對(duì)掃描得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯，選擇某一測(cè)量幅面，單擊小鎖圖標(biāo)由開(kāi)變?yōu)殚]合時(shí)，三維顯示區(qū)內(nèi)改幅點(diǎn)云隱藏，前面的方框圖標(biāo)被勾選時(shí)表示該幅點(diǎn)云被選中，此時(shí)單擊鼠標(biāo)右鍵可對(duì)選中的點(diǎn)云進(jìn)行刪除，隱藏，導(dǎo)出等編輯操作圖515點(diǎn)云編輯對(duì)于已經(jīng)獲得的點(diǎn)云，可以在“顯示”菜單頁(yè)面進(jìn)行編輯，對(duì)三維顯示區(qū)內(nèi)掃描得到的標(biāo)志點(diǎn)，ID，點(diǎn)云等進(jìn)行選擇是否顯示，圖標(biāo)選中時(shí)表示顯示，未選中表示隱藏，也可以對(duì)點(diǎn)的顏色進(jìn)行編輯。525測(cè)量點(diǎn)云的瀏覽測(cè)量獲得的點(diǎn)云連同坐標(biāo)系會(huì)在軟件的三維顯示區(qū)中顯示，可以在菜單中的“視圖”頁(yè)面對(duì)三維視圖進(jìn)行選擇，操作模式圖標(biāo)對(duì)點(diǎn)云進(jìn)行縮放，旋轉(zhuǎn)，平移操作。鼠標(biāo)左鍵選中某個(gè)圖標(biāo)后，在顯示區(qū)鼠標(biāo)左鍵即執(zhí)行某種功能。在三維顯示區(qū)點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵也可對(duì)點(diǎn)云進(jìn)行相關(guān)編輯操作。對(duì)于掃描得到的無(wú)用點(diǎn)可采用套索工具，被選中的點(diǎn)云變成紅色，再點(diǎn)擊刪除圖標(biāo)進(jìn)行刪除；選中之后也可點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵進(jìn)行取消或者反選操作。EQUATIONCHAPTERNEXTSECTION16后處理61點(diǎn)云優(yōu)化與融合點(diǎn)云融合是將掃描得到的多幅點(diǎn)云拼接成一副完整的點(diǎn)云，并將重疊的點(diǎn)云進(jìn)行刪除。有兩幅以上的點(diǎn)云時(shí)可進(jìn)行該操作。進(jìn)行融合之前，一般先將多幅點(diǎn)云進(jìn)行優(yōu)化，優(yōu)化是通過(guò)一定的算法將有重疊區(qū)域的多幅點(diǎn)云進(jìn)行校正對(duì)準(zhǔn)，以提高拼接精度。優(yōu)化過(guò)程只是進(jìn)行點(diǎn)云位置細(xì)微變動(dòng)，肉眼一般無(wú)法識(shí)別出效果。優(yōu)化和融合過(guò)程根據(jù)數(shù)據(jù)大小需要占用幾分鐘時(shí)間，此時(shí)可在界面下方狀態(tài)欄查看處理進(jìn)度。對(duì)于第五章的掃描實(shí)例進(jìn)行先優(yōu)化后融合的操作之后效果如示完成之后，多幅點(diǎn)云變成一副完整的點(diǎn)云并顯示。圖61點(diǎn)云融合效果圖62點(diǎn)云封裝點(diǎn)云封裝是將掃描得到的三維點(diǎn)數(shù)據(jù)之間以三角形相互連接，形成一張三角網(wǎng)格