三维扫描设备使用时要掌握的准备技巧

　　先进制造业快速发展，产品大量采用复杂曲面，产品造型与设计、逆向反求、竞品分析，以及检测需求迫切，生产商如何高效、精准地获取高质量3D数据，再做产品研发设计和质量控制，都涉及到三维光学测量技术的应用。

　　为了获取更佳的3D数据质量，使用三维扫描产品需要掌握一些必备的技巧，从而更好地提高扫描精度和效率，提升产品质量，接下来为大家分享三维扫描前需要准备的工作技巧。

　　三维光学面扫描技术介绍

　　测量时光栅投影装置投影多幅多频光栅到待测物体上（多频外差相移技术），成一定夹角的两个摄像头同步采得相应图象，然后对图象进行解码和相位计算，并利用立体匹配技术、三角形测量原理，解算出两个摄像机公共视区内像素点的三维坐标。

　　设备开机时相机预热

　　三维光学面扫描产品属于精密仪器，设备开机使用前，建议对相机进行10-15分钟预热，设备通电后先放置10-15分钟，使之被加热到稳定的工作温度，测量数据会更稳定和可靠。

　　系统标定原理和步骤

　　标定是借助于系统配置的标准标定板，计算出测量头的所有内外部结构参数。标定板上按照一定规则分布有编码点和非编码点，带有两个标尺信息，标尺即标定板上两斜对角标志点间的距离。标定板的背面标有详细的刻度和参数信息。

　　标定步骤

　　三维扫描预处理

　　哪些样件需要喷粉？

　　扫描设备可以接收到被测物体的反射光线，这是获取三维数据的必要条件。一般来说，对扫描精度要求高，建议对表面进行喷粉处理，尤其是以下黑色锈蚀、透明、反光物体，以提高扫描精度。

　　黑色物体、反光物体和透光物体，无法满足反射-接收光线的原理要求，喷粉处理可以尽可能多地去除干扰的因素，如颜色差异、反射差异、纹理等，测量精度更高。

　　黑色、透明、反光物体示意图

　　扫描中进行喷粉，要使用显像剂。显像剂的作用是在被扫描物体表面附着一层白色的粉末，改变工件材质的表面属性，利于扫描设备高质量的数据获取。

　　喷粉会影响精度吗？

　　工件检测对于精度要求严苛，喷粉对精度有影响吗？为了验证这个问题，我们采用DPT-5和钛粉进行了测试。采用新拓三维XTOM工业级三维扫描仪为测试设备，分别对陶瓷块多次喷涂DPT-5/钛粉来测试对精度的影响。

　　经测试得到以下结果：

　　1.?喷不同显像剂对精度影响有差异，钛粉对结果影响最小，扫描精度高的样件推荐喷钛粉；

　　2. 钛粉喷一次尺寸增加1~2um, 喷DPT-5一次尺寸增加5~6um。

　　喷粉如何操作？

　　手持显像剂喷瓶，长按喷嘴，将显像剂喷涂在工件表面，通过手持角度以及滑动速度控制喷涂效果。

　　操作流程（以DP5-5为例）：

　　1、摇均匀显像剂

　　2、喷显像剂时，距离15-20cm左右长按喷嘴匀速划过工件表面，来回喷涂直至覆盖整个工件。（喷涂过程尽量不触碰工件，以免影响喷涂效果。）

　　3、喷涂完成后，显像剂应均匀覆盖工件，表面平滑。

　　测量幅面标志点的使用

　　标志点就是用于多视扫描自动拼接的坐标转换的圆点。标志点根据测量项目的需求可以制作成白底黑点、黑底白点、中心带十字丝或者小圆点等，目前使用最多的是黑底白点的标志点。

　　三维扫描的贴点技巧

　　在实际贴点中，根据工件的特征，我们遇到的贴点情况主要有两大类，一类为可以直接将标志点粘贴在工件表面，另一类为标志点无法直接粘贴，需要进行“借助”贴点。

　　第一类-标志点粘贴在工件表面

　　大部分工件测量，可以直接粘贴标志点，扫描过程中标志点相对于工件位置不变，拼接精度有保障。

　　增加了空间自由度控制度；

　　保证整体坐标拼接的精度和匹配成功率；

　　第二类-标志点粘贴在工件外部

　　1.在转盘上粘贴标志点

　　对于一些结构特征复杂，轮廓多样的工件，无法完全在模型上贴点，这时就需要借助背景或一些夹具来贴点，实现拼接扫描的目的。

　　便的从不同的角度对物体进行扫描；

　　平台上布置的标志点将作为公共标志点基准进行拼接；

　　2.依靠测量框架标志点

　　小型复杂工件，如在转盘上无法扫全，需夹装载一个预先已经测量过全局标志点坐标的夹具内，将工件固定好，测量前导入全局坐标点作为拼接基准，提高测量精度。

　　夹装在一个预先已经测量过全局标志点坐标的框架内；

　　测量前导入全局坐标点作为拼接基准，提高测量精度；

　　做好以上准备工作，就可以开启三维扫描仪测量头进行扫描。通过这篇文章的介绍，您对于三维面扫描工作准备技巧，是不是更清晰吗？关于扫描仪操作技巧，有不明白的地方，欢迎留言或电话咨询我们的技术工程师，感谢大家~