三坐标测量及反求实验报告

实验（实习）报告（一）

一、实验目的

1.了解三维扫描仪的原理和组成；

2.学习如何操作三维扫描仪,并完成一个零件的实物测量。

二、实验内容

1．扫描仪标定

a.当出现以下几类情况时,在扫描零件前应首先标定扫描仪:

1)当投射范围(扫描范围)发生变化时。

2)投射光光圈发生变化使十字框模糊时（焦距变化）。

b．标定的过程如下：

1)调整相机的仰角，使其与水平面的夹角为60左右。

2)调整3DScan中的十字标图像，出现红色十字标（十）和黑色十字框（）。

3)摇动相机的升降摇臂，使左右相机的图像口中红十字标与黑十字框重合（即在十字框内）。这样以来才能保证光的投影范围与扫描范围图像重合一致。

4)调整投影光圈，使黑十字呈现最清晰，且投影光在范围内，不得超过定位块箱边界。如超过边界，应向前后移动扫描仪。

5)点击关闭十字标后，点击，即可开始标定。步骤4）所确定的位置为基准位置1，即点击“位置1”进行位置1的拍摄。

6)摇动相机的升降摇臂，使其高度下降，摇动圈数约为2圈。点击“位置2”进行位置2的拍摄。

7)摇动相机的升降摇臂，使其高度上升，摇动圈数约为4圈（即基准位置下降2圈），点击“位置3”进行位置3的拍摄。

注意：上升和下降的圈数并不是严格的2圈，但一般应大于1圈，且上升、下降后的位置是相对基准位置对称的。

8)改变相机的仰角，使其与水平面呈45左右夹角。

9)调整高度，使红十字与黑十字框重合，且黑十字框清晰，投射光不越边界。点击“位置4”进行位置4的拍摄。

10)重复6）7）的操作，分别确定“位置5”和“位置6”。

以上为位置标定，完成位置标定后，再进行平面标定：

1)相机与屏幕呈约60夹角。

2）投射光白板范围内。

3）调整高度，即红十字标在黑色十字框内位置，此为平面位置基准1。

4）投射光栅扫描，确保投射前关闭所有十字标。

5）使相机上升或下降，分别确定平面位置2和平面位置3。

6）点击确定，弹出提示框，显示标定精度。一般而言，平面精度和定点精度应在0.01mm一下，且一般平面精度较定点精度高。如果精度大于0.016mm，则应重新标定。

2．零件扫描

扫描过程规划：

a）喷涂反差增强剂

对于吸光、反光或深色零件，扫描前应在零件（汽缸垫）表面先喷涂一层薄薄的反差增强剂。喷涂前，先将喷剂瓶上、下翻转数次，摇一摇。喷涂时，喷口应距离零件30-50cm位置喷出。如距离过远，则浪费喷剂;如距离过近，则涂层过厚，不宜风干且影响扫描精度。

b）贴标志点

标志点有10_10mm和7_7mm两种规格。规格的选择与零件的大小、扫描精度要求有光。小尺寸、高精度扫描时，多用小点；大尺寸、低精度扫描时，多用大点。粘贴标志点应注意以下问题：

1)避开特征点（如圆角等）。

2)贴的越不均匀越好。

3)过渡处多贴点。

零件扫描：

a)扫描时，注意光亮程度，手动调节使光柔和。

b)定框架前要将十字框对中。定位框架步骤：1参数设定2测量模式设定

3确定框架。

c)在扫描过程中，尽量移动机器。

d)扫描反面无法达到时，可贴辅助点、圆角过度点。

e)一次扫描点要达到3个标志点。二次扫描时，要与前次扫描中有3个标

志点相重合。

f)在第二次扫描后，白点为该次扫描到的点，红点为前次与该次扫描到得

重合点。

三、实验数据分析或实验思考

请描述实验中出现的问题，并分析原因、给出解决方法。

四、实验心得与总结

实验（实习）报告（二）

一、实验目的

学习应用imageware软件通过点云构造曲面，建模的过程

二、实验内容

A．点过程

1.将分离的点阵对齐在一起

2.对点阵进行判断，祛除噪点

3.通过可视化点云观察和判断，规划点的离散及数据点的分块

B．曲线创建过程

通过点云的可视化判断和决定生成哪种类型的曲线，利用该软件可以生成精确通过点的曲线，而且可以通过改变控制点的数目来调整曲线的光顺性

C．曲面创建过程

通过可视化点云观察和判断决定生成哪种曲面，也可以对曲面进行诊断和修改，而且可以通过改变控制点的数目来调整曲线光顺性

我们是通过对老师给的一个例子现学现操作，对例子点云进行点过程，线过程，面过程，然后构造了A—H这几个面，然后通过掌握的基本操作对自己扫描的汽缸垫的点云进行构造，构造一个汽缸垫的表面

设计思路：1.点云分析,2.先大后小，3.先面后角，4.构面要简洁，5.先主后次

三、实验数据分析或实验思考

设计方法：

1.利用imageware软件提供的点云处理功能进行点云处理功能进行点云处理（为了清晰得分析点云，可以对点云进行多边化，然后祛除噪点并最后对点云分块）

2.利用（fitplane）功能构造曲面surfA（分析点云曲率，构造新点云，显示部分点云，分割点云，更改点云名称，生成并延伸曲面，更改曲面名称，分析曲面精度）

3.利用（fitplane）功能构造曲面surfB（方法同曲面A）

4.利用（filletsurface）功能构造曲面surfC（显示部分点云，测量曲面C的圆角大小，构造圆角曲面，检查曲面精度，更改曲面名称）.

5利用（Uniformsurface）功能构造曲面surfD（显示部分点云，构造新点云，只显示点云并分割，更改点云名称，构造曲面，更改曲面名称并延伸，分析曲面精度）

6.利用（fitplane）功能构造曲面surfE（构造点云并分割，更改点云名称并分析点云，构造曲面并分析曲面精度）

7.利用（filletsurface）功能构造曲面surfF（只显示，ABCDE面和点云0，生成曲面，分析曲面精度并修改曲面名称）

8.利用（filletsurface）功能构造曲面surfG（显示所有曲面及点云0，生成曲面并修改曲面名称，分析曲面精度）

9.利用（filletsurface）功能构造曲面surfH（由EFDG面倒角而成）

10.祛除多余曲面