汽车缸盖三维扫描与三维数据对比分析案例（手持式三维扫描仪）

概括：
科学技术是生产力，随着社会进入工业化，车的使用量大大增加，人们对车的要求也越来越高，而三维扫描仪应运而生，它可以轻而易举且高精度的获取各种复杂物件的三维数据。

面临的问题：

需要快速获取汽车缸盖的三维数字模型，但汽车缸盖的曲面颇多，且各面凹槽形状各异，非常复杂
容易形成扫描盲区，影响扫描工程师的扫描质量和效率

汽车缸盖三维扫描与三维检测解决方案：
使用华朗手持式三维扫描仪大大缩短工作效率，快速获取缸盖表面数据的同时还能够使扫描数据更全面，操作人员丰富的三维扫描经验，细节部位也能够如实清晰的表现。资深逆向设计工程师根据高密度的点云数据对关键部位和产品本身的瑕疵进行区分，保证产品设计完全符合加工逻辑。

     扫描后的数据接口广泛，可直接在数据上进行改型。所得数据可以导入Pro/E、UG等主流逆向软件中进行后期处理，也可直接对数据进行改型、创新，得到的结果更加直观、科学、可信，大大增加一次成功率。

     技术人员并不是使用普通的设计软件，而是针对扫描工件所得出来的数据，利用CATIA等专业的建模软件进行二次设计，得出的数据可在UG、Pro/E等软件中直接进行编程，在加工机床上使用，大大缩短以往画图和设计的时间。

机器：手持式激光扫描仪（holon-3DP-3M 2013版）

手持式三维扫描仪机器优势：
此型号优点：体积小、重量轻、操作简便、扫描快捷、无需外接交流电源。
能快速的对汽缸盖进行扫描，获取高密度点云资料，再结合专业的华朗三维检测软件，可自动分析输出检测报告，清楚显示工件的误差值，让企业能够及时掌握产品品质情况，保证产品合格率

 
汽车缸盖三维扫描效果图

案例需求：检测

案例地点：

扫描物件：缸盖

工作流程：
1、对汽车缸盖进行扫描
2、点云图
3、后处理图
4、检测图

汽车缸盖三体网格面效果图

汽车缸盖三维扫描点云图

汽车缸盖三维扫描效果图

汽车缸盖三维扫描数据对比分析图

Holon-3DH-3M (2013版）
3DH-3M (2013版）是线激光手持三维扫描仪的基础型号，该产品带自校准功能（模块)，它采用635nm的红色线激光，具有两个相机，工作时使用反光型角点标志贴，与扫描软件配合使用，支持摄影测量和自校准技术。该扫描仪的接口很简洁，一个USB 2.0接口和一个电源接口，电源接口接12V/1A的直流电源。

1、外形小巧,重量轻（850g），携带、使用方便
2、无需外接交流电源
3、开箱即用，不用标定
4、不用喷显像剂、采用角点测量，扫描速度高达2000点/每帧
5、使用独创的角点型标记贴，与业界常用的圆点标记贴相比，定位精度更高
6、对扫描复杂形状物体（如：汽车及内饰件等）尤为擅长，效率高、效果好、无盲区
7、扫描过程在电脑上实时同步显示，直观易用
8、该产品带自校准功能（模块)。
9、软件系统操作简洁，界面直观明了，可用快捷键操作，效率极高
10、可对拼接做整体优化，减少全局误差
11、软件自带装配功能，可分区域扫描，每个区块单独扫描成一个独立文件，在装配程序中将它们装配为一个整体，为扫描大物体和复杂物体提供方便
12、数据接口USB2.0，即插即用，无需外接电
13、输出文件格式为通用的PLY等，可与主流的逆向工程软件如Geomagic、Imageware对接
14、专用于计算机视觉、机器人视觉或计算几何等科研方面的数据采集
15、易学易懂，1~2个工作日便可熟练操作

  技术背景
三维扫描技术是为了解决工业领域的设计和制造需求而诞生的，其主流技术从出现到现在，大致可以分为以下四代。
代是接触式测量技术，它使用探针对物体表面进行接触式测量。代表产品是三坐标测量机，俗称打点机。
第二代是线激光扫描技术，它向物体表面投射一条激光线，再用呈一定偏角的摄像机拍摄之，图像中的激光线受物体表面形状的影响而弯曲，由此可计算出三维数据。代表产品是激光三维扫描仪。
第三代是结构光扫描技术，它向物体表面投射一组特定的光图案，再用呈一定偏角的摄像机拍摄之，并由此计算三维数据，最常用的图案是黑白条纹。该技术是目前国内的主流技术，相应产品俗称白光拍照式扫描仪。
第四代是手持式扫描技术，它使用线激光来获取物体表面点云，用视觉标记来确定扫描仪在工作过程中的空间位置。手持扫描具有灵活、高效、易用的优点，代表今后的发展方向。
代和第二代技术由于存在效率低、成本高、难于使用和维护的缺点，目前仅在一些非常高端和专业的领域内使用，属于小众产品，有市场越来越窄的趋势。
第三代技术与前两代相比，在效率、成本和使用方面有了明显提高，因而很快在世界范围内获得了推广。但是，时至今日，随着用户对三维扫描的效率和易用性等指标要求的进一步提高，该技术的固有缺陷已使之渐显过时，从而催生了第四代三维扫描技术 —— 手持式三维扫描。
手持扫描具有最大的灵活性，但由于手的运动是随意的，因此如何精确、实时的确定任意时刻手的空间位置便成为该技术的核心问题。基于视觉标记点的空间定位技术是解决该问题的关键，目前全球范围内掌握该技术的只有两家，一家在中国，另一家是国外公司。
技术优势
一般三维手持扫描仪系列使用传统的圆点标记来实现视觉定位。由于视觉定位需要的是一个“理想点” —— 即没有大小，因此实际使用的是圆点的圆心，圆心的坐标通过提取圆点边界来拟合。然而，由于透视投影和镜头畸变的存在，导致图像中的圆点边界即不是圆，也不是椭圆，而是一个不规则的自由形体，因此拟合圆心与真实圆心之间必定存在偏差。
与其他手持式三维扫描仪不同的是，我们舍弃了传统的圆点标记，使用一种新的不会导致偏差的视觉标记 —— 角点标记。角点标记的角点类似黑白棋盘格的交叉点，它满足“理想点”的要求 —— 即没有大小。在提取的时候，我们直接得到角点的坐标，而不是通过拟合来得到它，因此和真实角点之间不会存在偏差。这不仅提高了定位精度，也保证了后续摄影测量的精度和可靠性。
与圆点标记相比，角点标记的提取要复杂得多，若仅靠软件实现，则难以实现实时流畅的扫描。为此，我们将角点提取算法做入了硬件芯片，这样不仅保证了扫描的流畅性，也大大降低了对电脑配置的要求。我们的手持扫描仪使用普通的电脑即可正常工作，使用的接口是USB接口，详情请见电脑配置。而其他公司的手持扫描仪通过软件来进行视觉定位计算，因此对电脑配置的要求较高，且必须使用1394接口以满足其大数据量的传输。
双相机摄影测量
技术背景
在对大型物体进行三维扫描时，由于误差的积累，会导致整体误差难以控制。摄影测量技术可以消除误差积累，得到高精度的整体框架，从而保证点云的整体精度。
与其它扫描方法相比，手持扫描更易受到累积误差的影响，因此摄影测量的使用就变得更加不可或缺。目前，国内外已有不少公司能提供摄影测量技术，但它们都是以独立的解决方案存在，未能与三维扫描整合为一体。
技术优势
我们研发了基于角点标记的双相机摄影测量技术，并内置在我们的扫描软件中。
传统的摄影测量使用单相机，我们的摄影测量使用双相机。使用双相机可以自动定位和区分不同的标志点，因此无需使用编码标志点。
我们所有的手持扫描产品都集成了摄影测量，包括基础型号                                               
自动校准
技术背景
任何三维扫描仪在出厂前都需要对内部参数进行测定，这便是校准。扫描仪在使用过程中，其内部结构不可能保持完全稳定，随着时间的推移，内部参数会发生缓慢变化。当变化超出一定范围时，就会导致扫描精度达不到厂家的标称值，严重的还会无法工作，这时就需要对扫描仪进行重新校准。           

校准工作需要一定的专业知识，对用户的操作也有一定要求，这不仅增加了产品的使用难度，也使得校准的质量难以得到保证。
技术优势
在用摄影测量优化标志点的同时，也得到了扫描仪的内部参数，从而实现了自动校准。
利用自动校准的结果，对点云进行优化，可以提高点云的整体精度，并消除分层。

应该行业:

汽车制造业
航空航天
造船业
工业设计
模具制造
电子通信
 三维检测
服装、制鞋业
雕刻行业(木雕、玉雕）

提供培训服务

    华朗三维拥有优秀的三维设计及培训团队, 设计师在逆向工程, 模具设计与制造等领域具有多年的实践经验, 华朗三维提供的培训服务包括：

1. 三维扫描仪使用培训：
    提供三维扫描仪的使用培训, 包括安装, 调试, 实际操作及日常维护等内容, 使被培训人员熟练的掌握三维扫描仪的具体使用。
2. 逆向工程设计培训：
    提供包括Imageware, Pro/E, UG,Geomagic,SolidWorks等专业三维设计软件的中、高级培训，使三维设计人员在实际工作中熟练应用。

联系方式：0755 86586007

官网：www.holon3d.com