蔡司激光測量白皮書：三維光學掃描系統(tǒng)的量測原理

本份白皮書介紹了創(chuàng)新的三維光學掃描量測系統(tǒng)/技術(shù)（ZEISS OPTOTECHNIK 三維光學掃描 COMET 系列, T-SCAN 系列）與傳統(tǒng)接觸式測頭量測系統(tǒng)/技術(shù)之間的區(qū)別。

三維光學掃描系統(tǒng)的量測原理
光學掃描系統(tǒng)采用三角測量方法進行工作：即對投影在物體表面并反射接收到的數(shù)據(jù)進行量測（非物體本身）。激光光束/或 Led 光束投影到工件表面，由投影鏡頭旁的接收相機，即位置分辨光電二極管或 CCD 線，進行接收。當工件與投影鏡頭間的距離發(fā)生改變，光線反射角度也發(fā)生改變，導致接收到的圖像位置發(fā)生改變，根據(jù)三角函數(shù)原理，工件與投影鏡頭的距離得到準確計算。

圖像接收器由光學敏感元件組成，可確定反射光點在圖像上的位置，根據(jù)該圖像位置，計算得出投影鏡頭與工件的距離。三角測量技術(shù)的優(yōu)點是其僅受三角函數(shù)變量關(guān)系影響。從而可進行持續(xù)的測量，尤其適用于移動測量。為避免環(huán)境光線與非均勻性物體表面反射光的影響，需確保測量光點足夠小并足夠亮。故而，三角測量法掃描頭經(jīng)常采用脈沖式工作方式。

該方法僅適用于短距離測量，因為光敏度隨著從發(fā)射端到反射端的距離增加而進行 4 次方級數(shù)的遞減（雙向式吸收）， 大多數(shù)情況下，光學發(fā)射器(投影鏡頭）與圖像接收器（接收相機）集成在一個殼體中。

目錄
傳統(tǒng)測量方法及其優(yōu)點
傳統(tǒng)測量方法及其缺點和局限性
更多缺陷與問題
人為干擾因素
解決方案：三維光學掃描量測技術(shù)
三維光學掃描系統(tǒng)的量測原理
三維光學掃描系統(tǒng)在逆向工程中的應(yīng)用
三維光學掃描系統(tǒng)在質(zhì)量控制中的應(yīng)用
三維光學掃描系統(tǒng)在可視化與虛擬裝配中的應(yīng)用
三維光學掃描系統(tǒng)在虛擬裝配與氣密性評估中的應(yīng)用
結(jié)論


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