三維掃描技術(shù)作為獲取空間數(shù)據(jù)的有效手段，以其快速、精確、無(wú)接觸測(cè)量等優(yōu)勢(shì)在眾多領(lǐng)域發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。隨著逆向工程技術(shù)的快速發(fā)展，通過(guò)非接觸測(cè)量獲取產(chǎn)品外形數(shù)據(jù)的三維掃描技術(shù)在產(chǎn)品制造中的作用越來(lái)越顯著。

由于外界環(huán)境、掃描設(shè)備本身以及掃描策略選擇不當(dāng)?shù)纫蛩?，掃描獲取的點(diǎn)云會(huì)存在不同程度的缺陷，以致影響后續(xù)的逆向建模精度。為減少人為因素對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集的影響，應(yīng)有效采用不同的掃描策略。

產(chǎn)品貼點(diǎn)的掃描策略

要完整掃描一個(gè)物體，往往要進(jìn)行多次、多視角測(cè)量，才能獲取完整的產(chǎn)品外形點(diǎn)云。

光柵掃描儀系統(tǒng)的內(nèi)置軟件，能支持不同的視角拼合。掃描中系統(tǒng)可以利用粘貼的標(biāo)志點(diǎn)來(lái)識(shí)別坐標(biāo)位置，進(jìn)行自動(dòng)拼接并自動(dòng)刪除重復(fù)數(shù)據(jù)。

工件需要多角度的掃描才能將所有特征區(qū)域完整呈現(xiàn)，掃描時(shí)可以利用掃描軟件的標(biāo)志點(diǎn)自動(dòng)拼接技術(shù)，標(biāo)志點(diǎn)隨機(jī)貼在工件上，采用墊塊等輔助工具對(duì)工件進(jìn)行空間角度變換。不同空間角度掃描只需彼此之間有3個(gè)以上公共點(diǎn)，系統(tǒng)便能自動(dòng)將所有數(shù)據(jù)精確地拼接在一起。

產(chǎn)品貼點(diǎn)策略如下：1)相鄰兩次測(cè)量之間，最好有4個(gè)重合的標(biāo)記點(diǎn)，才能保證拼合順利；2)標(biāo)記點(diǎn)的排列應(yīng)避免在一條直線上，且不能呈等邊或等腰分布；3)標(biāo)記點(diǎn)之間的距離應(yīng)該互不相同，高低錯(cuò)開(kāi)，不能貼成規(guī)則點(diǎn)陣分布。

轉(zhuǎn)臺(tái)貼點(diǎn)的掃描策略

轉(zhuǎn)臺(tái)貼點(diǎn)仍然是利用掃描軟件的多視角拼合技術(shù)對(duì)片狀點(diǎn)云自動(dòng)進(jìn)行拼接，與產(chǎn)品貼點(diǎn)不同的是，把協(xié)助軟件識(shí)別坐標(biāo)的標(biāo)志點(diǎn)粘貼在轉(zhuǎn)臺(tái)上，利用轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)變換空間角度實(shí)現(xiàn)自動(dòng)拼合。與產(chǎn)品貼點(diǎn)相比，在轉(zhuǎn)臺(tái)上貼點(diǎn)不會(huì)破壞工件本身的完整性，后續(xù)點(diǎn)云不會(huì)產(chǎn)生空洞。但轉(zhuǎn)臺(tái)貼點(diǎn)必須對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行兩次掃描，然后在geomagic wrap等專業(yè)軟件中進(jìn)行點(diǎn)云拼接才可獲取完整點(diǎn)云。

轉(zhuǎn)臺(tái)貼點(diǎn)策略如下：1)相鄰兩次測(cè)量之間，至少要有3個(gè)重合的標(biāo)記點(diǎn)，才能保證拼合順利；2)產(chǎn)品需要固定在轉(zhuǎn)臺(tái)上，掃描時(shí)與轉(zhuǎn)臺(tái)保持靜止；3)轉(zhuǎn)臺(tái)上的標(biāo)志點(diǎn)的排列應(yīng)是隨機(jī)、無(wú)序的，避免出現(xiàn)對(duì)稱或規(guī)則分布；4)產(chǎn)品最好小角度傾斜安放，較易獲取完整的點(diǎn)云。

數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)自動(dòng)掃描策略

數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)自動(dòng)掃描與前兩種策略不同，不是利用標(biāo)志點(diǎn)協(xié)助數(shù)據(jù)拼合，而是預(yù)先設(shè)定每次拍攝時(shí)自動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)角度，利用角度坐標(biāo)對(duì)點(diǎn)云進(jìn)行拼合，數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)的操作簡(jiǎn)單，但測(cè)量時(shí)會(huì)更多地受到轉(zhuǎn)臺(tái)大小

和旋轉(zhuǎn)精度的限制。采用數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)無(wú)法一次完成產(chǎn)品的完整掃描，一般需要分2次或多次掃描，再利用專業(yè)的點(diǎn)云處理軟件進(jìn)行拼接處理。

數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)自動(dòng)掃描策略如下：1)自動(dòng)掃描幅數(shù)一般設(shè)置在6～12幅之間，以免點(diǎn)云量過(guò)大；2)在掃描過(guò)程中必須保證產(chǎn)品相對(duì)于轉(zhuǎn)臺(tái)的絕對(duì)靜止，可使用黏土等進(jìn)行固定；3)轉(zhuǎn)臺(tái)和掃描儀之間的距離要調(diào)整準(zhǔn)確，產(chǎn)品占掃描可視區(qū)域1／2～3／4為宜。

點(diǎn)云質(zhì)量決定了逆向建模的速度和精度，除了設(shè)備和軟件因素之外，采用合理的掃描策略是獲取高質(zhì)量點(diǎn)云的關(guān)鍵。

上海頂柱科技的AURUM 3D掃描儀是掃描小細(xì)節(jié)的非常理想的解決方案。

掃描頭搭配自動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)能夠快速獲取物體的小細(xì)節(jié)。310萬(wàn)高像素還原細(xì)節(jié)逼真。