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銅陵逆向畫圖工程的數據采集技術

  數據的采集是指通過特定的測量設備和測量方法獲取產品表面離散點的三維幾何坐標數據。高效、準確地采集到產品表面的三維幾何坐標數據，是實現逆向工程的基礎和關鍵技術之一。根據測量的方式不同，可以將三維測量設備分為接觸式和非接觸式兩大類型。

    1．1接觸式測量系統

    接觸式三坐標測量機(Coordinate Measure Machine，CMM)可謂接觸式測量的代表。接觸式三坐標測量機通常是基于受力變形的原理，通過探頭測取三維幾何坐標數據。操作者事先設計規劃好測量途徑與方式，三坐標測量機便會按照所指定的路徑測取三維幾何坐標數據。一般來說，接觸式三坐標測量機測量較穩定，易于定位，測量精度高，對被測物體的材質和色澤沒有特殊要求。其主要缺點是測量效率低，測量探頭的半徑必須進行補償，并且有可能會出現探頭測不到的盲區。使用自動測量還有較多的參數必須決定，包括探頭形狀和大小、掃瞄間隔、步進距離、誤差容許量、掃瞄速度、掃瞄方向等，這些都過分依賴操作者的經驗，特別是在測量復雜產品零件時，確定最優的采樣策略和路徑較困難。另外，由于存在測量力，接觸式三坐標測量機無法在一些軟質表面進行測量。

    1．2非接觸式測量系統

    非接觸式測量根據測量原理的不同，大致有光學測量、超聲波測量、電磁測量等方式。在逆向工程中最為常用是較為成熟的光學測量方法。其可分為：①基于光學三角形原理的激光掃描法，即三維掃描儀；②基于相位偏移測量原理的莫爾條紋法；③基于工業CT斷層掃描圖像法；④立體視覺測量方法。使用非接觸測量產品零件測量速度快，不需要進行探頭半徑補償。由于不存在測量力，可對橡膠、油泥、人體頭像或超薄形物體進行掃描。但工件坐標定位較困難，測量精度較低，陡峭面不容易測量，另外被測產品零件表面特征(顏色、反光度、粗糙度、形狀等)對測量的精度影響較大。