非接觸式測量以光學(xué)成像為基礎(chǔ)，結(jié)合計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)和幾何量測量原理，無需接觸被測物體，具有分辨率高、采集數(shù)據(jù)快、全場測量、成本低和精度高等優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車、醫(yī)療和古文物保護(hù)等領(lǐng)域。目前，非接觸式測量已經(jīng)成為精密工程重要的研究方向，并為我國精密工程發(fā)展戰(zhàn)略提供有力的技術(shù)支撐。
本書綜合和歸納了當(dāng)前在逆向工程中常見的非接觸式測量設(shè)備系統(tǒng)的工作原理、關(guān)鍵技術(shù)特點(diǎn)、操作規(guī)范等，并通過工程實(shí)踐應(yīng)用案例使讀者能夠掌握非接觸式測量技術(shù)的基本理論、基本思想和基本方法，通過理論聯(lián)系實(shí)際，便于讀者更好地理解和掌握所學(xué)內(nèi)容，并為進(jìn)一步學(xué)習(xí)和研究測量技術(shù)理論與方法打下良好基礎(chǔ)，具有廣泛的適應(yīng)性。編寫本書的目的是給讀者提供一個逆向工程中非接觸式測量技術(shù)的學(xué)習(xí)平臺。
本書可供高等院校機(jī)械、汽車、工業(yè)設(shè)計(jì)等相關(guān)專業(yè)的本科生和研究生作為學(xué)習(xí)教程及實(shí)踐教材，對相關(guān)領(lǐng)域的專業(yè)工程技術(shù)人員也具有較高的參考價值。
1 非接觸式測量技術(shù)概述 1
1.1 非接觸式測量分類及工作原理 1
1.1.1 聲學(xué)測量法 1
1.1.2 磁學(xué)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(jié)構(gòu)光法 4
1.1.6 激光三角法 5
1.1.7 激光測距法 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(guān)鍵技術(shù)特點(diǎn) 10
1.3 非接觸式測量的應(yīng)用 10
1.3.1 非接觸式機(jī)器人測量系統(tǒng) 10
1.3.2 激光經(jīng)緯儀測量系統(tǒng) 11
1.3.3 近景攝影測量系統(tǒng) 12
1.3.4 全站儀測量系統(tǒng) 14
1.3.5 三維激光掃描測量系統(tǒng) 15
1.4 非接觸式測量的發(fā)展 16
2 光柵式掃描測量 17
2.1 光柵式掃描測量技術(shù) 17
2.2 ATOS 光柵式掃描測量系統(tǒng) 18
2.2.1 ATOS 系統(tǒng)組成 19
2.2.2 測量流程 20
2.3 鼠標(biāo)的功能 21
2.3.1 鼠標(biāo)左鍵和中鍵的功能 22
2.3.2 鼠標(biāo)右鍵（RMB）的功能 23
2.4 測量頭 23
2.4.1 標(biāo)定 23
2.4.2 調(diào)整測量頭到另外的測量體積 25
2.4.3 標(biāo)定操作向?qū)? 25
2.5 測量流程 27
3 手持式激光測量 32
3.1 手持式激光測量技術(shù) 32
3.2 HandyScan700 測量系統(tǒng) 34
3.2.1 HandyScan700 系統(tǒng)組成 35
3.2.2 HandyScan700 測量策略 37
3.2.3 HandyScan700 系統(tǒng)的操作流程及使用方法 38
4 多模式手持式白光測量 49
4.1 多模式手持式白光測量掃描技術(shù) 49
4.1.1 白光測量技術(shù)概述 49
4.1.2 白光測量技術(shù)特點(diǎn) 49
4.2 EinScan 多模式手持式白光測量系統(tǒng) 50
4.2.1 EinScan 多模式手持式白光系統(tǒng)組成 50
4.2.2 EinScan 多模式手持式白光測量系統(tǒng)測量策略 51
4.3 EinScan 多模式手持式白光測量系統(tǒng)的操作流程及使用方法 52
4.3.1 硬件 52
4.3.2 軟件界面 54
4.3.3 標(biāo)定 56
4.3.4 適用掃描的物體范圍 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(shè)置 65
4.5.2 拼接模式 65
4.5.3 分辨率 66
4.6 激光掃描 66
4.6.1 掃描前設(shè)置 66
4.6.2 分辨率 67
4.6.3 框架點(diǎn)掃描 67
4.7 掃描測頭按鈕功能 68
4.8 掃描 68
4.8.1 預(yù)掃 68
4.8.2 相機(jī)視口顯示 69
4.8.3 掃描距離 70
4.8.4 掃描設(shè)置 71
4.8.5 顯示數(shù)據(jù)調(diào)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 編輯數(shù)據(jù) 78
4.9.3 右擊菜單 78
4.9.4 剪切面 79
4.9.5 生成點(diǎn)云 80
4.10 工程列表 80
4.10.1 新建/打開工程 81
4.10.2 當(dāng)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(yè) CT 掃描測量 84
5.1 工業(yè) CT 測量技術(shù) 84
5.2 Phoenix v 工業(yè) CT 系統(tǒng) 89
6 常見的點(diǎn)云數(shù)據(jù)格式及處理流程 95
6.1 常見的點(diǎn)云數(shù)據(jù)格式 96
6.1.1 LAS/LAZ 文件格式 96
6.1.2 OBJ 文件格式 97
6.1.3 OFF 文件格式 98
6.1.4 PCAP 文件格式 99
6.1.5 PCD 文件格式 99
6.1.6 PLY 文件格式 100
6.1.7 PTS 文件格式 101
6.1.8 STL 文件格式 101
6.1.9 XYZ 文件格式 102
6.2 點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理流程 103
6.2.1 點(diǎn)云處理的三個層次 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(tǒng)組成 108
7.1.1 初始模塊 108
7.1.2 模型模塊 108
7.1.3 草圖模塊 109
7.1.4 3D 草圖模塊 109
7.1.5 對齊模塊 109
7.1.6 曲面創(chuàng)建模塊 109
7.1.7 點(diǎn)處理模塊 110
7.1.8 多邊形處理模塊 110
7.1.9 領(lǐng)域劃分模塊 110
7.2 Geomagic Design X 系統(tǒng)操作流程及功能 111
7.2.1 工作界面 111
7.2.2 鼠標(biāo)操作及快捷鍵 114
7.2.3 面板 115
7.2.4 精度分析和屬性 120
7.2.5 底部工具欄 122
7.2.6 常用對話框控制命令圖標(biāo) 123
7.2.7 環(huán)境菜單 124
7.3 Geomagic Design X 多邊形階段處理技術(shù) 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 精確曲面技術(shù) 129
7.4.1 Geomagic Design X 精確曲面階段介紹 129
7.4.2 精確曲面階段的主要操作命令 130
7.4.3 應(yīng)用實(shí)例 131
8 非接觸式掃描綜合應(yīng)用 143
8.1 非接觸式掃描技術(shù)在藝術(shù)與設(shè)計(jì)方面的應(yīng)用 143
8.2 非接觸式掃描技術(shù)在醫(yī)療衛(wèi)生方面的應(yīng)用 148
8.3 非接觸式掃描技術(shù)在科研教育方面的應(yīng)用 153
8.4 非接觸式掃描技術(shù)在機(jī)械制造方面的應(yīng)用 155
8.4.1 沖壓模具全生命周期管理 155
8.4.2 汽車鈑金件沖壓回彈檢測及分析 157
8.4.3 焊接結(jié)構(gòu)件變形檢測 162
參考文獻(xiàn) 170
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