图:XTOM系统测量头                        图:系统软件界面

XTOM三维面扫描系统基于双目立体视觉原理,采用国际的外差式多频相移三维光学测量技术,单幅测量幅面大小(从30毫米到1米)、测量精度、测量速度等性能都达到国际水平,与传统的格雷码加相移方法相比,测量精度更高,单次测量幅面更大、抗干扰能力强、受被测工件表面明暗影响小,而且能够测量表面剧烈变化的工件,可以扫描测量几毫米到几十米的工件和物体。广泛适用于各种需求三维数据的行业,如汽车工业、飞机工业、摩托车外壳及内饰、家电、雕塑等。

系统主要由测量头、控制箱、标定板、标志点、计算机及检测分析软件等组成。

系统应用范围包括:

2 逆向设计:获取零部件的表面点云数据,建立三维数模,从而达到产品设计的目的。

2 产品检测:生产线产品质量控制和形位尺寸检测,特别适合复杂曲面的检测,可以检测铸件、锻件、冲压件、模具、注塑件、木制品等产品。

2 其它应用:文物扫描和三维显示、牙齿及畸齿矫正、医学整容修复等。

l 采用的外差式多频相移技术,同时也支持格雷码加相移的测量方法

l 根据用户需求,配备一组或多组镜头,可实现多种测量幅面:32mm24mm、64mm48mm、128mm96mm、200mm150mm、400mm300mm、800mm600mm等

l 多线程运算,扫描及计算速度快,单次扫描2~4秒,扫描一次获得130~400万的点

l 扫描过程全自动拼接,支持基于标志点和被测物特征的两种拼接方式

l 扫描效率高,支持手动选区扫描,提高扫描速度和后期处理效率

l 在扫描得到物体三维形状的同时还可以扫描得到并输出纹理信息

l 绝大多数物体无须特殊处理可直接扫描,可以扫描彩色甚至黑色物体

l 后处理功能非常丰富,具备点云优化降噪、点云融合(重叠面删除)、点云补洞、三角化等自动后处理功能

l 辅助分析工具非常丰富,具备点云测距、多种坐标变换、元素拟合、各种角度及尺寸分析功能

l 具备多种数据输出接口:点云(ASC,IGS),三角形网格(STL),纹理贴图(OBJ)

系统的主要功能包括基本测量功能、点云后处理功能,分析报告功能等,具体如下:

(1)基本测量功能:

※测量幅面:支持30毫米到1米的测量幅面,根据需求可实现多种测量幅面:32mm24mm、64mm48mm、128mm96mm、200mm150mm、400mm300mm、800mm600mm等

测量相机:支持一百万到四百万像素相机,支持千兆网、USB2.0、USB3.0等多种接口的相机

扫描预览:在扫描的过程中,系统实时跟踪标志点,显示拼接结果,方便扫描

※扫描模式:非接触式白光光栅扫描,支持格雷码和多频相移两种编码光栅

※相机标定:支持多测头同时标定,支持外部图像标定

※拼接方式:支持基于标志点和基于被测物特征的两种全自动拼接方式

※全局拼接:支持导入摄影测量系统计算的全局点进行测量,提高测量精度

※选区扫描:支持手动选择区域进行扫描,提高扫描速度和后期处理效率

※纹理扫描:在扫描物体三维形状的同时还可以扫描得到并输出纹理信息

※深色物体扫描:绝大多数物体无须特殊处理,可直接扫描

系统测量结果:点云(ASC,PLY,WRL),三角形网格(STL),纹理贴图(OBJ)

多工程测量:系统软件支持多工程测量、显示及分析

探针测量:对于沟槽、空洞等难以扫描的死角,系统具备接触式探针测量功能

支持系统:同时支持32位、64位系统,具备多线程加速计算功能

(2)点云后处理功能

点云采样功能:点云采样功能可以根据需要删减不必要的数据点,提高处理效率

点云平滑功能:具备高斯平滑、双边滤波、特征保持滤波等多种点云平滑方式

※点云融合:系统自动识别多幅重叠点云中的数据并融合为一幅点云

※三角化功能:自动将测量的点云进行三角网格化并输出成stl格式

※补洞功能:对于无法扫描和测量的区域,系统可以根据曲率自动将被测物补充完整

(3)分析报告功能

点云测距功能:手动选取两个三维点,测量两点间的三维距离

※坐标转换功能:321转换、参考点拟合、全局点转换、矩阵转换等多种坐标转换功能

※元素创建功能:可以创建三维点、线、面、圆、槽孔、矩形孔、球、圆柱、圆锥等多种三维元素

※分析创建功能:可创建点点距离、点线距离、点面距离、线线夹角、线面夹角、面面夹角等多种分析