非接觸式測量技術及綜合應用

1 非接觸式測量技術概述 1
1.1 非接觸式測量分類及工作原理 1
1.1.1 聲學測量法 1
1.1.2 磁學測量法 2
1.1.3 X 射線掃描法 2
1.1.4 電渦流測量法 4
1.1.5 結構光法 4
1.1.6 鐳射三角法 5
1.1.7 鐳射測距法 7
1.1.8 干涉測量法 7
1.1.9 圖像分析法 9
1.2 非接觸式測量關鍵技術特點 10
1.3 非接觸式測量的應用 10
1.3.1 非接觸式機器人測量系統 10
1.3.2 鐳射經緯儀測量系統 11
1.3.3 近景攝影測量系統 12
1.3.4 全站儀測量系統 14
1.3.5 三維鐳射掃描測量系統 15
1.4 非接觸式測量的發展 16

2 光柵式掃描測量 17
2.1 光柵式掃描測量技術 17
2.2 ATOS 光柵式掃描測量系統 18
2.2.1 ATOS 系統組成 19
2.2.2 測量流程 20
2.3 滑鼠的功能 21
2.3.1 滑鼠左鍵和中鍵的功能 22
2.3.2 滑鼠右鍵（RMB）的功能 23
2.4 測量頭 23
2.4.1 標定 23
2.4.2 調整測量頭到另外的測量體積 25
2.4.3 標定操作嚮導 25
2.5 測量流程 27

3 掌上型鐳射測量 32
3.1 掌上型鐳射測量技術 32
3.2 HandyScan700 測量系統 34
3.2.1 HandyScan700 系統組成 35
3.2.2 HandyScan700 測量策略 37
3.2.3 HandyScan700 系統的操作流程及使用方法 38

4 多模式掌上型白光測量 49
4.1 多模式掌上型白光測量掃描技術 49
4.1.1 白光測量技術概述 49
4.1.2 白光測量技術特點 49
4.2 EinScan 多模式掌上型白光測量系統 50
4.2.1 EinScan 多模式掌上型白光系統組成 50
4.2.2 EinScan 多模式掌上型白光測量系統測量策略 51
4.3 EinScan 多模式掌上型白光測量系統的操作流程及使用方法 52
4.3.1 硬體 52
4.3.2 軟體介面 54
4.3.3 標定 56
4.3.4 適用掃描的物體範圍 62
4.3.5 掃描模式介紹 62
4.4 掃描流程 63
4.5 快速掃描 64
4.5.1 掃描前設置 65
4.5.2 拼接模式 65
4.5.3 解析度 66
4.6 鐳射掃描 66
4.6.1 掃描前設置 66
4.6.2 解析度 67
4.6.3 框架點掃描 67
4.7 掃描測頭按鈕功能 68
4.8 掃描 68
4.8.1 預掃 68
4.8.2 相機視口顯示 69
4.8.3 掃描距離 70
4.8.4 掃描設置 71
4.8.5 顯示資料調整 74
4.8.6 開始掃描 74
4.8.7 拼接 74
4.9 暫停掃描 77
4.9.1 掃描暫停按鈕 77
4.9.2 編輯資料 78
4.9.3 右擊菜單 78
4.9.4 剪切面 79
4.9.5 生成點雲 80
4.10 工程清單 80
4.10.1 新建/打開工程 81
4.10.2 當前工程 81
4.10.3 重命名工程 81
4.10.4 移除/刪除 81
4.10.5 工程拼接 82

5 工業 CT 掃描測量 84
5.1 工業 CT 測量技術 84
5.2 Phoenix v 工業 CT 系統 89

6 常見的點雲資料格式及處理流程 95
6.1 常見的點雲資料格式 96
6.1.1 LAS/LAZ 檔案格式 96
6.1.2 OBJ 檔案格式 97
6.1.3 OFF 檔案格式 98
6.1.4 PCAP 檔案格式 99
6.1.5 PCD 檔案格式 99
6.1.6 PLY 檔案格式 100
6.1.7 PTS 檔案格式 101
6.1.8 STL 檔案格式 101
6.1.9 XYZ 檔案格式 102
6.2 點雲資料處理流程 103
6.2.1 點雲處理的三個層次 103
6.2.2 低層次處理方法 103
6.2.3 中層次處理方法 104
6.2.4 高層次處理方法 105

7 Geomagic Design X 逆向建模 107
7.1 Geomagic Design X 系統組成 108
7.1.1 初始模組 108
7.1.2 模型模組 108
7.1.3 草圖模組 109
7.1.4 3D 草圖模組 109
7.1.5 對齊模組 109
7.1.6 曲面創建模組 109
7.1.7 點處理模組 110
7.1.8 多邊形處理模組 110
7.1.9 領域劃分模組 110
7.2 Geomagic Design X 系統操作流程及功能 111
7.2.1 工作介面 111
7.2.2 滑鼠操作及快速鍵 114
7.2.3 面板 115
7.2.4 精度分析和屬性 120
7.2.5 底部工具列 122
7.2.6 常用對話方塊控制命令圖示 123
7.2.7 環境菜單 124
7.3 Geomagic Design X 多邊形階段處理技術 125
7.3.1 Geomagic Design X 多邊形階段簡介 125
7.3.2 Geomagic Design X 多邊形階段處理工具 126
7.4 Geomagic Design X 曲面技術 129
7.4.1 Geomagic Design X 曲面階段介紹 129
7.4.2 曲面階段的主要操作命令 130
7.4.3 應用實例 131

8 非接觸式掃描綜合應用 143
8.1 非接觸式掃描技術在藝術與設計方面的應用 143
8.2 非接觸式掃描技術在醫療衛生方面的應用 148
8.3 非接觸式掃描技術在科研教育方面的應用 153
8.4 非接觸式掃描技術在機械製造方面的應用 155
8.4.1 衝壓模具全生命週期管理 155
8.4.2 汽車鈑金件衝壓回彈檢測及分析 157
8.4.3 焊接結構件變形檢測 162

參考文獻 170