激光线扫描测量原理及数据处理简介陶海燕

时间: 2026-06-01 16:00:11 |   作者: 天博官方app首页入口

产品详情

  

  摘要:概述了逆向工程的内涵,重点介绍了激光线扫描的测量原理和特点,分析了激光线扫描测量数据的处理流

  图。图中:i为入射光;L为透镜;N为成像屏;u为透镜L的物距;v为透镜L的像距;O为L光轴与光线i的交点;A为物面上的光点;Ac,Oc分别为A,O的像点;h为物面上光点相对于基准面M的高度;A为光线与光轴的夹角。

  根据透镜成像原理,以入射光与透镜系统光轴交点所在平面M为零参考面(即基准面),则A相对于基准面M的高度的计算公式为:h=u#hc#sinA+hc#cosA(1)式中u(v)A都是系统参数,是固定的值,这样做才能够由hc计算出h的值。图1中CCD面靶是成像屏,实际使用时,对称放置2个相同参数的CCD,在测量中2个CCD信号综合处理,以便获取完整的光刀曲线。这样可减小测量盲区范围和避免镜面反射给测量带来影响。

  激光线扫描是一种很成熟的光学测量方法,目前英国、美国和中国台湾省已有商品化的产品。由于采用线光源,速度比基于点的测量方式要快,每秒可测几百至几千

  作者简介:陶海燕(1966-),女,江苏扬州人,扬州大学讲师,硕士,主要研究方向为计算机图形学、曲线计算机应用#陶海燕刘二莉杨钦等激光线扫描测量原理及数据处理简介

  曲面生成、数据输出等步骤[3]。图2是激光线激光线扫描测量数据的处理流程

  成点集的边界,必要时还需结合其他测量方法和正向设计方法确定离散点集的特征边及边界。离散点集的网格化建立点与点之间的拓扑关系,便于平面及柱、锥、球等二次曲面的识别。对于自由曲面,可如图2所示直接基于网格单元生成曲面,对于存在平面、二次曲面等特征的表面还需要按特征进行数据分片,分片可以简化数据,同时提高表面重构的精度。物体表面的曲面模型生成后一般还没有完成设计过程,也不能用来制造。为了添加新的设计思路,需通过数据接口将表面模型输入到UG,ProE等常用的正向设计软件进行再设计,并且补全未被测量的表面,最后用封闭的表面模型建立实体信息,用于快速原形制造或数控加工。

  重构物体表面模型是逆向工程的关键技术之一,目前商品化的重构软件尚不多,美国Imageware公司的Surfacer是较早的产品之一,该软件重构表面时直接面对离散数据点,未考虑各种测量方法的差异,也忽略了测量过程中获取的数据特征,人工数据分片在实际应用中造成很多的不便,后续的再设计功能有限。在没有合适重构软件的情况下,可以直接将离散数据点通过数据接口输入到常用设计软件中。用正向设计的方法构造物体的表面。

  从目前的应用需求看,不仅需要提高重构软件的水平,而且有必要将逆向工程的软件与正向设计的软件合并,形成统一的设计平台。

  图4 风扇转轴面罩的测量数据和处理结果(测量点数为17541点) 图5 风扇叶片(测量点数为14463点)从图3中能够准确的看出,激光线扫描在陡峭处的测量数据 4 结束语

  较少,对这种情况可以采用不同方向的分片测量来解决。 激光线扫描是很成熟的光学测量方法之一,适合于上述测量实例反映了激光线扫描测量仪在日常生活用 测量变化平缓的表面。激光线扫描测量数据处理的最大难品、工艺品、玩具、家用电器等领域中的部分应用,随着测量 点是棱边特征识别和边界生成。开发正向与逆向相结合的精度和软件重构复杂性的提高,激光线扫描测量仪将在以 重构软件和提高测量精度是进一步拓宽激光线扫描测量仪曲面为主的服装、鞋帽、航空、汽车、船舶等领域的产品设计 应用场景范围的关键。

  检索出的相似实例与新问题之间有着一定的差异性,因此需对其做修改,以适应新的设计的基本要求。实例的修改一般分2步进行:先确定新设计与被检索出的实例间的不同;再对其做修改,可以是对某一个实例的修改,也可以是对多个实例的重组和修改。根据实例的特性,实例调整的方法比较多。基于框架的方案变换是工程领域中比较适用的。他的基本思想是:最相似实例被选做框架,不足的部分由其他实例中合适的部分补充,在仍不能完全满足规定的要求的情况下,由用户以交互的方式来进行修正。本系统即采用这种调整策略。

  用基于实例推理的方法来解决机构运动方案的提取问题,将有利于提高机构设计系统的效率和质量。模糊集理论的引入很好地解决了CBR中很重要的检索问题。

  [ 1] 孟宪源 现代机构手册(上、下册) [M] 北京:机械工业出版社, 1994

  [3] 李寿兵 复合C BR和RBR的注塑模概念设计研究[D] 合肥:合肥工业大学,2001