XTDP 销售非接触式便携三坐标测量系统可测静态变形

XTDP三维光学摄影测量系统，使用普通单反相机（非量测相机），通过多幅二维照片，基于工业近景摄影测量原理，重建工件表面关键点三维坐标。用于对中型、大型（几米到几十米）物体的关键点进行三维测量。与传统三座标测量仪相比，没有机械行程限制，不受被测物体的大小、体积、外形的限制，能够有效减少累积误差，提高整体三维数据的测量精度。可以代替传统的激光跟踪仪、关节臂、经纬仪等，而且没有繁琐的移站问题，方便大型工件测量。

系统主要由高性能单反相机、编码标志点、非编码标志点、标尺、计算机及检测分析软件等组成。

图：摄影测量原理

1.1  系统特色

• 国内*自主研发的工业近景摄影测量系统
• 高精度的相机标定算法，适用于多种数码相机
• 自主知识产权的核心算法，达到国外先进水平
• 测量范围大：可测量0.3m~30m范围的物体
• 测量精度高：zui高精度可达±0.015mm/m
• 测量速度快：拍照方便快速，计算速度快，测量结果三维可视化
• 具备CAD数模对比模块，可用于质量检测
• 具备静态变形测量模块，可测量工件变形数据
• 操作方便：设备不需要事先校正，使用方便，对操作人员无特殊要求
• 适应性强：不受环境及测量范围限制，可在车间或工业现场测量
• 便携式设计：设备轻便，单人可携带外出开展测量工作

1.2  系统功能

系统采用近景摄影测量技术，在被测物体上放置编码点及非编码点，通过单反相机围绕被测物体拍摄多张被测物图像，快速检测被测物表面关键的三维坐标、三维位移数据，测量结果三维彩色显示。系统功能主要包括基本测量功能、变形测量功能、数模对比功能、分析报告功能等。具体功能如下：

（1）基本测量功能：

测量幅面：支持几十厘米到几十米的测量幅面

测量相机：支持多种单反、工业相机图像计算

※相机数目：支持单个相机或多个相机图像同时计算，提高大型工件的测量效率

※相机标定：软件具备相机自标定功能，支持多种相机镜头畸变模型

计算模式：具备自动计算和自定义计算两种模式，方便用户灵活操作

※标志点类型：支持10、12、15位编码点，支持黑底白点、白底黑点，更多类型可定制

※变形测量功能：通过多次测量不同变形状态下的观测标志点三维坐标，可以进行关键点三维变形偏差计算和色谱图分析

※数模对比功能：可以对被测工件与CAD数模进行三维几何形状比对

测量结果：包含三维坐标、三维位移等数据，测量结果三维显示

显示设置：三维显示可灵活设置，包括颜色，尺寸等，可显示相机三维位置

※厚度补偿：具备编码点及非编码点厚度自动补偿功能

多工程测量：系统软件支持多工程计算、显示及分析

※多核加速：多核CPU并行运算，提高系统解算速度

支持系统：同时支持32位、64位系统

（2）变形测量功能：

参考模式：基准状态可任意设置，可以是*状态或者中间状态

对齐模式：支持ID转换、相对关系转换、手动转换等多种状态对齐模式

搜索深度：支持任意指定标志点搜索半径及搜索深度，提高标志点追踪稳定性

分析模式：支持多观察域分析，观察域自由选择

测量结果：包含X，Y，Z三维位移分量及总位移E

结果显示：位移测量结果在三维视图和图像中以射线和色谱形式绘制，真实表达三维点的变形与运动，显示效果可灵活设置

（3）数模对比功能：

※数模导入：支持stl，iges，step等多种数模文件格式

※分析模式：支持多观察域分析，观察域自由选择

检测结果：包含X，Y，Z三维偏差分量及总偏差E

结果显示：三维彩色矢量箭头直观显示偏差结果，显示效果可灵活设置

（4）分析报告功能：

坐标转换功能：321转换、参考点拟合、全局点转换、矩阵转换等多种坐标转换功能

※元素创建功能：三维点、线、面、圆、槽孔、矩形孔、球、圆柱、圆锥

※分析创建功能：点点距离、点线距离、点面距离、线线夹角、线面夹角、面面夹角

屏幕截图功能：具备二维图像及三维图像截图功能，截图自动插入报告

数据输出功能：测量结果及分析结果输出成报表，支持TXT，XLS，DOC文件的输出

（5）扩展接口

※系统扩展：可配合XTOM型三维光学面扫描系统使用，提高大型工件的拼接精度

1.3  技术指标

	指标名称	技术指标
	核心技术	工业近景摄影测量
	※测量结果	三维坐标、三维位移
	测量幅面	支持几十厘米到几十米的测量幅面
	测量相机	支持多种单反、工业相机图像计算
	※相机数目	支持单个相机或多个相机图像同时计算，提高大型工件的测量效率
	相机标定	软件自标定，支持多种相机镜头畸变模型
	测量精度	zui高±0.015mm/m
	※标志点类型	支持10、12、15位编码点，支持黑底白点、白底黑点，更多类型可定制
	※静态变形分析	通过多次测量不同变形状态下的观测标志点三维坐标，可以进行关键点三维变形偏差计算和色谱图分析；位移测量结果在三维视图中以射线和色谱形式绘制，真实表达三维点的变形与运动
	※三维数模对比	可以对被测工件与CAD数模进行三维几何形状比对，快速方便地进行大型工件的产品外形质量的检测支持stl，iges，step等多种数模文件格式，对比结果三维彩色显示
	※厚度补偿功能	具备编码点及非编码点厚度自动补偿功能
	※坐标转换功能	321转换、参考点拟合、全局点转换、矩阵转换等多种坐标转换功能
	※元素创建功能	可以创建三维点、线、面、圆、槽孔、矩形孔、球、圆柱、圆锥等多种三维元素
	※分析创建功能	可以创建点点距离、点线距离、点面距离、线线夹角、线面夹角、面面夹角等多种分析
	※多核加速	多核CPU并行运算，提高系统解算速度
	系统兼容性	兼容32位、64位系统
	系统扩展接口	可配合XTOM型三维光学面扫描系统使用，提高大型工件的拼接精度

1.4  系统型号

型号	XTDP-I（标配）	XTDP-II （高精度）	XTDP-DEF（静态变形）
相机像素	1200万	2400万	1200万
测量范围	0.3-10m	0.3-30m	0.3-10m
测量精度	±0.025/m	±0.015/m	±0.025/m
编码标志点	12位（200个）	15位（400个）	12位（200个）

1.5  典型配置

	配置	主要配置及参数规格	单位	数量
	新拓三维光学摄影测量软件V8.0	XTDP Ver8.0	套	1
	使用手册	Ver8.0	套	1
	软件密码	标准型	个	1
	专业测量相机	高精度进口专业单反相机；相机挂带；包； 原装锂电及充电器；存储卡；UV镜；	套	1
	镜头	相机原装进口定焦镜头	套	1
	闪光灯	热靴闪光灯；附带充电电池、充电器	套	1
	高精度标尺	编码型；温度补偿；1米长度	个	2
	非编码点	表面覆亚光膜；白底黑圆；内圆直径5mm；	个	5000
	编码点	磁性橡胶材质	套	1
	标尺包装筒	可伸缩专用标尺筒	套	1
	编码包装箱	泡沫内衬覆铝板专用包装箱	套	1
	航空专用包装箱	覆菊花纹铝膜面	套	1
	电脑	DELL Vostro 笔记本，4G内存	套	1

1.6  应用案例

1. 逆向建模及质量检测

图：逆向建模及质量检测案例

1. 静态变形测量

图：静态变形测量案例