三维扫描技术应用ppt课件
21
应用1
详解：非接触式方法 实现逆向设计
2.、对扫描数据进行初步处理，然后进行参数化设 计
NURBS曲面：自动铺面功能 基于点云数据的参数化设计
我们的系统包含了对 PRO/E、UG、CATIA、 SOLIDWORKS的软件 接口，连同设计历史 一起导入
22
应用
辅助案例：汽车反光镜逆向设计
14
柯尼卡美能达三维扫描仪发展史
NEW
（２００４）
VIVID ９i
（２００２）
精度提高 可靠性提高
（２００１）VI精V度ID提91高0
VIVID900
（２００9） ＲＡ ＮＧＥ7
（１９９ ７）
VIVID700
簡単・高速
（２０００） VIVID300
精度更上一城楼 更高可靠性 快速、轻便
完美适合工业应用
准确再现 复杂结构
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精度检测上使用的球规
在柯尼卡美能达，采用德国的「VDI/VDE2634Part2标准球规的方法，测 量各球間距离。测量在特定空间内的10个位置的球规作为出厂标准。
应用1
通过非接触式三维扫描仪 得到三维CAD数据
逆向设计 1、扫描整个样件（或需要测量的局部）
从不同角度进行测量，软件自动拼合 得到可编辑的点云数据 参数化设计
测量此类工件 非接触三维扫描仪大有 铸造件
用武之地！
柯尼卡美能达三维扫
描仪客户遍及
金属板
工具関係等
树脂成型件
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■RANGE7测量演示
＜扫描数据的拼接＞ 旋转台（选配件）进行拼接 根据对应点的指定拼接 利用标识点进行拼接
18
主な測定ワーク②
不止表面、结构面的骨架和孔洞根部也可测量！
数据采集设备介绍
激光三维扫描仪部分 1.日本柯尼卡美能达系列三维激光扫描仪 2.加拿大CREAFORM手持式三维激光扫描仪 3.加拿大NDI手持式三维激光扫描仪
10
何谓 非接触式三维扫描仪？
1 .照到被测体的 测定光
2.由另一个视点的镜头接 受反射光
3.迅速传输到高密度三维空间坐标值
通俗的说：非接触式三维扫描仪相对于传统的三坐标等测量设备而言的， 它通过光学上的反射，利用科学的计算方法获取物体表面的空间坐标值。 11
2. 由RANGE7 扫描
3.生成面片数据
1. 制造模型 5. 曲面质量检测 （曲面连续性）
主管Fukuda先 生说使用之后将 典型的工作流程 从4星期缩短为 2星期！
6. 导出到 CAD/CAM
4. 为三维CAD/CAM生
成曲面数据
23
应用2
通过非接触式三维扫描仪 得到三维扫描数据
a. 从三维扫描仪输出STL格式
5. 医疗美容整形 6. 建筑设计与环境设计 7. 土木工程 8. 公安与军事
7
数据采集设备暨三维扫描技术的一般说明
三维数据的表现方式
1. 黑白点 Points without color 2. 彩色点 Points with color 3. 黑白小三角平面 Flat without color 4. 彩色小三角平面 Flat with color 5. 黑白渲染 Smooth without color 6. 彩色渲染 Smooth with color 7. 黑白线段 Wireline without color 8. 彩色线段 Wireline with color
8
一般性的应用流程 例子：生物工程制造领域内的应用方法
1. 扫描某个物体(骨头),或某个部位(耳朵)
2. 快速建立该三维模型(拼接,合成等) 3. 转换成STL格式或其他格式 4. 利用快速成型设备制造 5. 提供研究人员使用 6. 将三维数据显示在三维屏幕上
虚拟手术方案 例如: 日本的癌症中心
9
文物/医疗/工业
人体計測
3D-CAD的普及和需求的増大
15
柯尼卡美能达三维扫描仪测量原理
被測定物
激光切断法
激光
利用激光扫描
CMOS感光器 接受物体的放射光
131万画素 （1280×1024）
CMOS感光器
三角測量原理
可在普通的照明环境下测量，无需在暗室操作
16
・自由曲面多 ・测量部位多 适合于非接触式的测量物
三维扫描技术及产品应用交流
1
交流内容： •三维激光扫描仪的建模技术与应用
激光三维扫描仪 结构光三维扫描仪 部分应用案例
2
快速成型流程图
逆向工程模块
三维扫描采集数据
数据处理（自由建模） 快速成型系统制作原型件 验证，真空浇注小批量生产
3
逆向工程模块会用到的设备及软件
数据采集设备：三维扫描仪、测量臂、三坐标等 数据处理软件：逆向工程软件、逆向检测软件等 数据二次设计系统：Freeform自由建模系统、UG、Pro/E等
4
数据采集设备暨三维扫描技术的一般说明
所谓三维 三维技术的主要应用领域 三维数据的表现方式 三维数据的获取方法 各方法的特点比较
5
数据采集设备暨三维扫描技术的一般说明
所谓三维
我们生活的空间是三维世界 在几何上，我们用XYZ值来表示三维空间的一个点 我们用两个点表示一条直线 我们用三个点表示一个平面 ---点线面构成了地球上的所有基本形状 所以，三维数据 采集设备利用的就是这 种最基本的道理，利用 三角测量法来获得空间 点的坐标位置。
Konica Minolta三维扫描仪总览
Vivid9i
Vivid910
Range 7 Range 5
逆三 向维 工扫 程描 的仪 首 选 系 统
12
柯尼卡美能达 三维扫描仪
RANGE7 / RANGE5
13
柯尼卡美能达 三维扫描仪 ----解读
1.适合扫描复杂曲面 2.可以无需喷涂就能扫描黑色物体及表面反光物体 3.无需贴点 4.扫描速度快，校准简便 5.扫描范围大，配合照相系统可以扫描整车 S镜头，可以处理大容量数据。 7.点云数据，24位真彩色。 8.适用于逆向及检测，工业方面应用较多。
6
数据采集设备暨三维扫描技术的一般说明
三维技术的主要应用领域
1. 工业建模与测量 Industry Modeling and Mersuring
2. 工业产品质量检测与监测 Qulity Inspection
3. 虚拟现实与仿真模拟 VR and Simulation
4. 数字化工程 Digital Project 例：数字北京/奥运/博物馆/ 校园，标本制作，文物保护
合集下载
三维激光扫描仪应用PPT2
2.7
22..56
上表面 下表面
上表面 下表面
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39
房山铁路桥形变检测
房山铁路桥形变检测
房山铁路桥形变检测
THANKS!
凤凰传媒结构斜柱检测
凤凰传媒结构斜柱检测
京顺路钢梁检测
外业站点分布图
京顺路钢梁检测
点云数据
京顺路钢梁检测
构建三角网模型
钢梁模型数据分析
南北两侧角网模型与设计数据叠加分析， 采样数据中偏差值较大的部位集中在中部， 采样数据在2.5cm-5cm之间。
钢梁模型数据分析
偏差值统计图
提取剖面对比
凤凰传媒钢结构样板段检测
坐标值对比分析
凤凰传媒钢结构样板段检测
3D分析：
2维模式下的数据对比显然不够直观，三维激光扫描技术最优势 的地方在于其可进行三维数据分析，将设计模型和扫描所得三 角网模型导入3D分析软件中，即可对两者进行数据分析，得到 最大最小偏差，平均差值等，十分快捷直观。
钢结构接口测量
三维激光扫描技术 监测鸟巢焊接精度
拟合出特定 位置的特征 点，通过点 位坐标的比 较检测焊接 精度
三维模型建构
三维激光扫描技术 检测国家体育馆滑移精度
点云模型
三维激光扫描技术 检测国家体育馆滑移精度
曲面模型
鸟巢体育场圣火管道扫描测绘
利用激光扫描测绘技
术采集奥运圣火燃气输 送管道铺设工程设计数 据
点云模型
原始点云数据
三角网模型
火炬线数据
凤凰传媒钢结构样板段检测
外业扫描测绘
在外业扫描中，共扫描9站，标靶点10个
三维扫描技术应用ppt课件
Konica Minolta三维扫描仪总览
Vivid9i
Vivid910
Range 7 Range 5
逆三 向维 工扫 程描 的仪 首 选 系 统
12
柯尼卡美能达 三维扫描仪
RANGE7 / RANGE5
13
柯尼卡美能达 三维扫描仪 ----解读
1.适合扫描复杂曲面 2.可以无需喷涂就能扫描黑色物体及表面反光物体 3.无需贴点 4.扫描速度快，校准简便 5.扫描范围大，配合照相系统可以扫描整车 S镜头，可以处理大容量数据。 7.点云数据，24位真彩色。 8.适用于逆向及检测，工业方面应用较多。
• 20种不同的扫描区域设置
36
3.Rexcan III – 高品质
解析度: • 双相机，高解析度(最高可达
500万像素) • 更精锐的三维数据
英国硬币 – 10分
37
3-1.Rexcan III – 高品质 扫描深度
V.S.
三角测量角度为25˚时
三角测量角度为10 ˚时
• 更小的三角测量角度令纵向扫描距离(扫描深度)更长
文物/医疗/工业
人体計測
3D-CAD的普及和需求的増大
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柯尼卡美能达三维扫描仪测量原理
被測定物
激光切断法
激光
利用激光扫描
CMOS感光器 接受物体的放射光
131万画素 （1280×1024）
CMOS感光器
三角測量原理
可在普通的照明环境下测量，无需在暗室操作
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・自由曲面多 ・测量部位多 适合于非接触式的测量物
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ZSCANNER手持式三维激光扫描仪
ZCORPORATION公司贴牌 Creaform公司产品
地面三维激光扫描技术在传统测绘中的应用课件ppt
2021/3/10
3
1.扫描。首先根据现场地物形状和环境以及三维激光 扫描仪的有效测程合理布设扫描仪的站点，然后在每 个站点根据后续成图的需要设置合适的分辨率进行扫 描。在扫描过程中可以通过在已知点设站或控制扫描 标靶的方式，将每个站点与地理坐标的关系约束好。
2.数据拼接转换到地理坐标系。把多个站点扫描的数 据通过软件拼接到统一的地理坐标系中，Cyclone软件 支持灵活的地理坐标转换功能，可以简便的将所有站 点一次放入地理坐标系中，从而统一坐标系。
地面三维激光扫描技术在传 统测绘中的应用
2021/3/10
1
随着地面三维激光扫描技术的快速发展，在传统测绘 领域应用研究越来越多，主要应用领域有大比例尺地
形图测绘、土方和体积测量、监理测量、变形监测、 工程测量，本章对这些应用领域做简要介绍。
2021/3/10
2
一.大比例尺地形图测绘
应用研究现状
2021/真3/10 实场景复制，资料具有客观可靠性，可作为施工单 8
监理测量应用实例：
1.船坞工程监理应用实例。北京则泰集团等单位对三 维激光扫描技术在工程领域内的应用研究进行了有益 的尝试。以中国海运江苏造船基地3#船坞工程为例进 行了研究，工程项目位于江都市长江下游，是特大型 水运工程，将徕卡C10三维激光扫描仪应用到监理测 量中，内容如下：
2021/3/10
7
三.监理测量
从技术规范上讲，监理测量和施工测量没有太大区别， 但两者的功能和目的决定了两者的区别。施工测量侧 重于测量的技术职能，而监理测量更侧重于测量的管 理及评价职能。从监理测量的属性和目的来看，监理 测量更要把握测量的效率和可靠性的统一。传统监理 测量采用和施工测量同样的技术手段进行抽样测量， 利用统计学理论对测量成果进行评价，这就会产生一 个矛盾，如果采样不足就会影响到成果评价可靠性， 反之会影响成果评价的效率。三维激光扫描技术的出 现让测量监理看到了曙光，它的高效率和全面的特性 能有效解决监理测量中的瓶颈问题。三维激光扫描是
激光三维扫描仪的课件1
技术发展的趋势
对三维激光扫描仪的评价
一项伟大的发明
多项科技的结晶 带来方便的工具
奇妙有趣的玩具
美好事物克隆者 逆向工程不可缺 研究领域开拓者 创造了新的市场
三维激光扫描的由来和发展
平面扫描技术简介 有合作目标的全站仪的原理简介 无反射棱镜全站仪的出现
激光的特点4
（4）相干性好
相干性是所有波的共性，但由于各种光波的
品质不同，导致它们的相干性也有高低之分。 普通光是自发辐射光，不会产生干涉现象。 激光不同于普通光源，它是受激辐射光，具 有极强的相干性，所以称为相干光。
激光测距技术
激光是一种方向性极强的光，仪器发射的激光 经过内部光路发射出去，遇到物体后，除少量激光 吸收和透射外，大部分激光被反射。由于物体的漫 反射和镜面反射等反射特性，反射的激光呈球状行 进。另外，物体受激光照射，反光光谱产生一些变 化。反射的激光一部分沿原路返回仪器，在仪器内 部反射和折射后，由光电器件接收。
仪器系统构成
仪器系统包括如下几部分:
1.仪器头 2.三脚架 3.网 线 4.笔记本电脑 5.软件 6.电源线 7.电源箱 8.反射目标球和贴片
仪器光路
仪器的光路包括：
激光发射器 透镜 水平反射镜 垂直反射镜 激光接收器等
仪器的优势
传统的测量仪器和记录设备很难完成激光三
目标球，能够吸在铁磁性物体上的磁性贴片 等。在这些球和贴片上，采用了特殊的材料 和颜色，特殊的结构和加工方法。确保仪器 数据处理时能够对它们自动识别。
通讯技术
通讯和网络技术
每一台激光三维扫描仪就是一台网络设备。
具备网卡和各种接口。每台仪器都有一个IP 地址。仪器通过网线与计算机连接。这台计 算机是服务器，而仪器是网络中的一台设备。 所有数据通过网络传送。 设置仪器时要配置IP地址。保证网络畅通。
对三维激光扫描仪的评价
一项伟大的发明
多项科技的结晶 带来方便的工具
奇妙有趣的玩具
美好事物克隆者 逆向工程不可缺 研究领域开拓者 创造了新的市场
三维激光扫描的由来和发展
平面扫描技术简介 有合作目标的全站仪的原理简介 无反射棱镜全站仪的出现
激光的特点4
（4）相干性好
相干性是所有波的共性，但由于各种光波的
品质不同，导致它们的相干性也有高低之分。 普通光是自发辐射光，不会产生干涉现象。 激光不同于普通光源，它是受激辐射光，具 有极强的相干性，所以称为相干光。
激光测距技术
激光是一种方向性极强的光，仪器发射的激光 经过内部光路发射出去，遇到物体后，除少量激光 吸收和透射外，大部分激光被反射。由于物体的漫 反射和镜面反射等反射特性，反射的激光呈球状行 进。另外，物体受激光照射，反光光谱产生一些变 化。反射的激光一部分沿原路返回仪器，在仪器内 部反射和折射后，由光电器件接收。
仪器系统构成
仪器系统包括如下几部分:
1.仪器头 2.三脚架 3.网 线 4.笔记本电脑 5.软件 6.电源线 7.电源箱 8.反射目标球和贴片
仪器光路
仪器的光路包括：
激光发射器 透镜 水平反射镜 垂直反射镜 激光接收器等
仪器的优势
传统的测量仪器和记录设备很难完成激光三
目标球，能够吸在铁磁性物体上的磁性贴片 等。在这些球和贴片上，采用了特殊的材料 和颜色，特殊的结构和加工方法。确保仪器 数据处理时能够对它们自动识别。
通讯技术
通讯和网络技术
每一台激光三维扫描仪就是一台网络设备。
具备网卡和各种接口。每台仪器都有一个IP 地址。仪器通过网线与计算机连接。这台计 算机是服务器，而仪器是网络中的一台设备。 所有数据通过网络传送。 设置仪器时要配置IP地址。保证网络畅通。
最新三维激光扫描原理及应用教学讲义ppt
• 3、 当我们和同学的意见不相同时，要换个 （角度）看同学。
分享的快乐（一）
• 1、我们每个人和别人（接触）时，都会对 人有这样那样的看法，从不同的（角度） 看同学，得出的（结论）也不一样。
• 2．倘若你有（一种）思想，我也有（一种） 思想，互相（交换）之后，我们每个人将 各有（两种）思想。这是（萧伯纳）说的 话。
• 2.了解到学校、社会对自己的（关心和爱 护），他们为了保证我们（健康、愉快地） 成长，给我们提供了很多服务。
来自社会的爱（二）
• 学校中有哪些人在为我们服务呢？ • 答：老师们教我们学习知识和本领；大队
辅导员组织我们开展各种有意思的活动； 食堂的叔叔阿姨们为我们做出营养丰富的 饭菜；传达室的叔叔给我们接收信件、杂 志；医务室的大夫为我们检查身体，保证 我们身体健康等。
和想法等角度去判断,理解和解决问题. • 2.有时由于我们对同一件事情的（想法）、
（感受）和（选择）不同，有时也会发生 冲突。我们应设法（避免）和（解决）冲 突。
换个角度想一想（二）
• 1、我们每个人和别人接触时，都会对人有 这样那样的（看法），从不同的（角度） 看同学，得出的结论也不一样。
• 2、每个同学身上都有（不同）的特点，所 以看问题的角度就（不同）。
（5）紧急服务业：反恐怖主义，陆地侦察和攻击测绘， 监视，移动侦察，灾害估计，交通事故正射图，犯罪现场 正射图，森林火灾监控，滑坡泥石流预警，灾害预警和现 场监测，核泄露监测。
（6）娱乐业：用于电影产品的设计，为电影演员和场景 进行的设计，3D游戏的开发，虚拟博物馆，虚拟旅游指导， 人工成像，场景虚拟，现场虚拟。
三维激光扫描原理及应用
$
目录
• 1 什么是三维激光扫描技术 • 2 三维激光扫描技术原理 • 3 三维激光扫描技术应用
分享的快乐（一）
• 1、我们每个人和别人（接触）时，都会对 人有这样那样的看法，从不同的（角度） 看同学，得出的（结论）也不一样。
• 2．倘若你有（一种）思想，我也有（一种） 思想，互相（交换）之后，我们每个人将 各有（两种）思想。这是（萧伯纳）说的 话。
• 2.了解到学校、社会对自己的（关心和爱 护），他们为了保证我们（健康、愉快地） 成长，给我们提供了很多服务。
来自社会的爱（二）
• 学校中有哪些人在为我们服务呢？ • 答：老师们教我们学习知识和本领；大队
辅导员组织我们开展各种有意思的活动； 食堂的叔叔阿姨们为我们做出营养丰富的 饭菜；传达室的叔叔给我们接收信件、杂 志；医务室的大夫为我们检查身体，保证 我们身体健康等。
和想法等角度去判断,理解和解决问题. • 2.有时由于我们对同一件事情的（想法）、
（感受）和（选择）不同，有时也会发生 冲突。我们应设法（避免）和（解决）冲 突。
换个角度想一想（二）
• 1、我们每个人和别人接触时，都会对人有 这样那样的（看法），从不同的（角度） 看同学，得出的结论也不一样。
• 2、每个同学身上都有（不同）的特点，所 以看问题的角度就（不同）。
（5）紧急服务业：反恐怖主义，陆地侦察和攻击测绘， 监视，移动侦察，灾害估计，交通事故正射图，犯罪现场 正射图，森林火灾监控，滑坡泥石流预警，灾害预警和现 场监测，核泄露监测。
（6）娱乐业：用于电影产品的设计，为电影演员和场景 进行的设计，3D游戏的开发，虚拟博物馆，虚拟旅游指导， 人工成像，场景虚拟，现场虚拟。
三维激光扫描原理及应用
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目录
• 1 什么是三维激光扫描技术 • 2 三维激光扫描技术原理 • 3 三维激光扫描技术应用
CT三维成像技术的临床应用PPT课件
8
这个患者，急性的腹痛，上腹部绞痛。 B 超， 可能提示胆总管的扩张。胆囊内有这么多的 结石。胆总管下端有没有结石，有没有器质 性、阻塞性的改变， B 超有些时候由于周围 肠气的干扰，对局部的结构显示的并不是很 清楚。
9
这时候我们做一个 CT 的扫描，轴位扫描显
示在胰头可以看到有一个高密度结节影，胆
12
肠系膜淋巴结结核，淋巴结肿大其中一种早 期的改变叫炎症型，它可以没有出现明显的 干酪坏死，可以表现均匀性的中等或者轻到 中等尤其是中等强化的这种表现。
多平面重建可以采用高分辨率算法，它可以 显示肺内的间质性的病变，也可以显示肺里 这些结节样的病变。高分辨率算法它是不受 影响的，尤其非常清楚的显示气管和支气管 的走行，在一定的角度上可以显示支气管管 腔形态的变化。
24
这是一个骨盆多发性的骨折，包括右侧骶髂 关节的部分半脱位，髂骨翼的骨折，坐骨的 骨折，耻骨上下支的骨折，整个骨盆是变形 的，这个图象大家可以看到，图象清晰度还 是不错的，对比度也非常得好。
25
在骨骼上，这样双膝关节的解剖立体感，由于我们 本身的胶片打出的图像，它是属于灰阶图象，所以 这样彩色图象，灰阶胶片往往不太容易接受。如果 我们把它变成 VRT 图象的一个灰阶图象，黑白图象 为主，打在胶片上显示的就非常得漂亮，像这样一 个膝关节外侧平台的一个纵形的骨折，劈裂形的骨 折。髋关节髋臼外侧缘的一个撕脱性的骨折，这个 骨片实际上是从髋臼后缘的上面这部分掉下来的。 表现一个明显的撕脱性的骨折，这个骨片应该是镶 嵌在上面去的。
分辨率、降低噪声和消除伪影
2
1、一定要容积扫描，也就是我们所说的螺 旋 CT 扫描方式采集图像；
2、血管成像对比剂浓度、总量、流量、准 确扫描时相；
这个患者，急性的腹痛，上腹部绞痛。 B 超， 可能提示胆总管的扩张。胆囊内有这么多的 结石。胆总管下端有没有结石，有没有器质 性、阻塞性的改变， B 超有些时候由于周围 肠气的干扰，对局部的结构显示的并不是很 清楚。
9
这时候我们做一个 CT 的扫描，轴位扫描显
示在胰头可以看到有一个高密度结节影，胆
12
肠系膜淋巴结结核，淋巴结肿大其中一种早 期的改变叫炎症型，它可以没有出现明显的 干酪坏死，可以表现均匀性的中等或者轻到 中等尤其是中等强化的这种表现。
多平面重建可以采用高分辨率算法，它可以 显示肺内的间质性的病变，也可以显示肺里 这些结节样的病变。高分辨率算法它是不受 影响的，尤其非常清楚的显示气管和支气管 的走行，在一定的角度上可以显示支气管管 腔形态的变化。
24
这是一个骨盆多发性的骨折，包括右侧骶髂 关节的部分半脱位，髂骨翼的骨折，坐骨的 骨折，耻骨上下支的骨折，整个骨盆是变形 的，这个图象大家可以看到，图象清晰度还 是不错的，对比度也非常得好。
25
在骨骼上，这样双膝关节的解剖立体感，由于我们 本身的胶片打出的图像，它是属于灰阶图象，所以 这样彩色图象，灰阶胶片往往不太容易接受。如果 我们把它变成 VRT 图象的一个灰阶图象，黑白图象 为主，打在胶片上显示的就非常得漂亮，像这样一 个膝关节外侧平台的一个纵形的骨折，劈裂形的骨 折。髋关节髋臼外侧缘的一个撕脱性的骨折，这个 骨片实际上是从髋臼后缘的上面这部分掉下来的。 表现一个明显的撕脱性的骨折，这个骨片应该是镶 嵌在上面去的。
分辨率、降低噪声和消除伪影
2
1、一定要容积扫描，也就是我们所说的螺 旋 CT 扫描方式采集图像；
2、血管成像对比剂浓度、总量、流量、准 确扫描时相；
三维扫描设备ppt课件
CopyCAD 是由英国DELCAM公司出品的功能强大的逆向工程系统软件， 它能允许从已存在的零件或实体模型中产生三维CAD模型。该软件为 来自数字化数据的CAD曲面的产生提供了复杂的工具。CopyCAD能够接 受来自坐标测量机床的数据，同时跟踪机床和激光扫描器。
逆向工程概述
RapidForm是韩国 INUS 公司出品的全球四大逆向工程软件之一， RapidForm提供了新一代运算模式，可实时将点云数据运算出无接缝的多边 形曲面，使它成为3D Scan后处理之最佳化的接口。RapidForm也将使您的 工作效率提升，使3D扫描设备的运用范围扩大，改善扫描品质。 CATIA是法国达索飞机公司开发的高档CAD/CAM软件。CATIA软件以其强大 的曲面设计功能而在飞机、汽车、轮船等设计领域享有很高的声誉。CATIA 的曲面造型功能体现在它提供了极丰富的造型工具来支持用户的造型需求。 比如其特有的高次Bezier曲线曲面功能，次数能达到15，能满足特殊行业 对钮可使扫描头进行多角度转向。
三维扫描系统硬件介绍
三脚架
调整三脚架旋钮可对扫描头高低 进行调整。
实物原型
三维数据扫描
数据处理 快速模具制造
产品
NC加工
NC代码生成
产品
逆向工程概述 4.逆向工程常用软件
逆向工程概述
Imageware由美国 EDS 公司出品，是最著名的逆向工程软件，正被广 泛应用于汽车、航空、航天、消费家电、模具、计算机 零部件等设 计与制造领域。该软件拥有广大的用户群，国外有 BMW、Boeing、GM、 Chrysler、Ford、Toyota等著名国际大公司，国内则有上海大众、上 海DELPHI、成都飞机制造公司等大企业。 由美国Raindrop(雨滴)公司出品的逆向工程和三维检测软件 Geomagic Studio可轻易地从扫描所得的点云数据创建出完美的多边 形模型和网格，并可自动转换为NURBS曲面。该软件也是除了 Imageware以外应用最为广泛的逆向工程软件。
三维激光扫描技术
三维激光扫描技术三维激光扫描技术三维激光扫描技术又被称为实景复制技术，作为20 世纪90 年代中期开始出现的一项高新技术，是测绘领域继GPS技术之后的又一次技术革命，通过高速激光扫描测量的方法，大面积、高分辨率地快速获取物体表面各个点的(x.y.z)坐标、反射率、(R.G.B)颜色等信息，由这些大量、密集的点信息可快速复建出1:1 的真彩色三维点云模型，为后续的内业处理、数据分析等工作提供准确依据。
具有快速性，效益高、不接触性、穿透性、动态、主动性，高密度、高精度，数字化、自动化、实时性强等特点，很好的解决了目前空间信息技术发展实时性与准确性的颈瓶。
它突破了传统的单点测量方法，具有高效率、高精度的独特优势。
三维激光扫描技术能够提供扫描物体表面的三维点云数据，因此可以用于获取高精度高分辨率的数字地形模型，主要通过高速激光扫描测量的方法，大面积高分辨率地快速获取被测对象表面的三维坐标数据，大量的空间点位信息。
是快速建立物体的三维影像模型的一种全新的技术手段。
三维激光扫描技术使工程大数据的应用在众多行业成为可能。
如工业测量的逆向工程、对比检测；建筑工程中的竣工验收、改扩建设计；测量工程中的位移监测、地形测绘；考古项目中的数据存档与修复工程等等。
三维激光扫描原理三维激光扫描仪利用激光测距的原理，通过高速测量记录被测物体表面大量的密集的点的三维坐标、反射率和纹理等信息，可快速复建出被测目标的三维模型及线、面、体等各种图件数据。
由于三维激光扫描系统可以密集地大量获取目标对象的数据点，因此相对于传统的单点测量，三维激光扫描技术也被称为从单点测量进化到面测量的革命性技术突破。
三维激光扫描技术引入建筑工程的意义随着三维扫描技术的发展与成熟，它很快成为空间数据获取的一种重要技术手段，并在很多行业引起技术性变革的热潮。
目前，国内建筑行业处于变革的阶段，BIM在我们从事的行业中引爆，但是都处于一种建模，碰撞分析，检测等方面，但都没有深入衔接现实，忽略施工工地数据流与建筑信息模型间的流通转化，何谈运维，所以bim模型去哪了？并没有贯穿到bim 的全生命周期中去。
三维激光扫描技术与应用实例 PPT
三维激光扫描技术与传统测量技术的区别
三维激光扫描仪可以获取高密度的观测 目标的表面海量数据，采样速率高，对 目标的描述细致。
B1001F23Βιβλιοθήκη B1001F23B1001F23
B1001F23
B1001F23
B1001F23
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B1001F23 B1001F23
B1001F23 B1001F23
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按扫描平台 三维激光扫描仪
有效扫描距离
三维激光扫描仪的分类
机载激光 扫描系统 地面型激光 扫描系统 便携式激光 扫描系统 短距离激光
传统地形测量 • 平板白纸测图 • 经纬仪测图
现今地形测量 • 全站仪测图 • GPS-RTK测图 • 数字摄影测量
地形测量一体化
·三维激光扫描
三维激光扫描技术的概念
三维激光扫描仪（ 3D laser scanner ） 通过发射激光来扫描获取被测物体表面三维坐标和反射光强度的仪器。
三维激光扫描技术(3D Laser Scanning Technology) 三维激光扫描技术，是通过三维激光扫描仪获取目标物体的表面三维数据；
由于对于实际的待测物体，反射率与扫描距离总是固定点，对任何 品牌的扫描仪都是这样，而分辨率则由用户具体需求确定，也可认 为是固定值，因此： PRR越高的扫描仪，其扫描速度越快。这也是相位式扫描仪宣称速 度快的原因。
三维激光扫描系统的主要应用领域
三维激光扫描技术 ppt课件
扫描控制装置主要有：摆动扫描镜、旋转正多面体扫描镜。
摆动扫描镜为平面反射镜，由电机驱动往返振荡，扫描速度较慢， 适合高精度测量。
旋转正多面体扫描镜在电机驱动下绕自身对称轴匀速旋转，扫描 速度快。
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2.4 转换方法
将扫描坐标系下的数据转换到大地坐标系下，这个过程 就称为三维激光扫描仪的定向。
脉冲法的测量距离较远（几十米到几百千米），但是其测距 精度较低（厘米级），现在大多数三维激光扫描仪都使用这 种测距方式.
ppt课件
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2.1.3 相位测距法
相位测距法通过测定调制光信号在被测距离上往返传播所产 生的相位差，间接测定往返时间，并进一步计算出被测距离。
C：光速
ᶲ：激光信号往返传播产生的相位差
成像于计算机图像坐标中像坐标为（u，v）。
ppt课件
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空间任意一点世界坐标与对应计算机图像坐标中像素坐标的转 换关系：
k 是镜头径向畸变系数;dx和dy 分别是水平和垂直方向上CCD感光阵列 的像元间距; sx是由于图像采集扫描或抽样时延误差而引起的水平方向 不确定比例因子uo、v o为像面中心(透视中心在计算机图像的像素坐标)。 所有参数中： f ， sx， k ， dx ， dy， uo ， vo 为摄像机参数，需要通过
3.2.2 线位移测量法
适用于：系统由激光发射器，直角棱镜和CCD 元件组成。
当三维激光扫描仪转动时，出射的激光束将形成线性
的扫描区域，CCD 记录线位移量，根据其与距离S的比值则 可得扫描角度值。
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2.3扫描方法
三维激光扫描仪通过内置伺服驱动马达系统精密控制多面扫描棱 镜的转动，决定激光束出射方向，从而使脉冲激光束沿横轴方向和纵 轴方向快速扫描。
摆动扫描镜为平面反射镜，由电机驱动往返振荡，扫描速度较慢， 适合高精度测量。
旋转正多面体扫描镜在电机驱动下绕自身对称轴匀速旋转，扫描 速度快。
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2.4 转换方法
将扫描坐标系下的数据转换到大地坐标系下，这个过程 就称为三维激光扫描仪的定向。
脉冲法的测量距离较远（几十米到几百千米），但是其测距 精度较低（厘米级），现在大多数三维激光扫描仪都使用这 种测距方式.
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2.1.3 相位测距法
相位测距法通过测定调制光信号在被测距离上往返传播所产 生的相位差，间接测定往返时间，并进一步计算出被测距离。
C：光速
ᶲ：激光信号往返传播产生的相位差
成像于计算机图像坐标中像坐标为（u，v）。
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空间任意一点世界坐标与对应计算机图像坐标中像素坐标的转 换关系：
k 是镜头径向畸变系数;dx和dy 分别是水平和垂直方向上CCD感光阵列 的像元间距; sx是由于图像采集扫描或抽样时延误差而引起的水平方向 不确定比例因子uo、v o为像面中心(透视中心在计算机图像的像素坐标)。 所有参数中： f ， sx， k ， dx ， dy， uo ， vo 为摄像机参数，需要通过
3.2.2 线位移测量法
适用于：系统由激光发射器，直角棱镜和CCD 元件组成。
当三维激光扫描仪转动时，出射的激光束将形成线性
的扫描区域，CCD 记录线位移量，根据其与距离S的比值则 可得扫描角度值。
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2.3扫描方法
三维激光扫描仪通过内置伺服驱动马达系统精密控制多面扫描棱 镜的转动，决定激光束出射方向，从而使脉冲激光束沿横轴方向和纵 轴方向快速扫描。