XTOM 供应西交大自主研发三维扫描仪

XTOM三维面扫描系统基于双目立体视觉原理，采用国际先进的外差式多频相移三维光学测量技术，单幅测量幅面大小（从30毫米到1米）、测量精度、测量速度等性能都达到国际先进水平，与传统的格雷码加相移方法相比，测量精度更高，单次测量幅面更大、抗干扰能力强、受被测工件表面明暗影响小，而且能够测量表面剧烈变化的工件，可以扫描测量几毫米到几十米的工件和物体。广泛适用于各种需求三维数据的行业，如汽车工业、飞机工业、摩托车外壳及内饰、家电、雕塑等。

系统主要由测量头、控制箱、标定板、标志点、计算机及检测分析软件等组成。

系统应用范围包括：

• 逆向设计：快速获取零部件的表面点云数据，建立三维数模，从而达到产品快速设计的目的。
• 产品检测：生产线产品质量控制和形位尺寸检测，特别适合复杂曲面的检测，可以检测铸件、锻件、冲压件、模具、注塑件、木制品等产品。
• 其它应用：文物扫描和三维显示、牙齿及畸齿矫正、医学整容修复等。

图：双目立体视觉原理                        图：投影光栅

• 采用国际先进的外差式多频相移技术，同时也支持格雷码加相移的测量方法
• 根据用户需求，配备一组或多组镜头，可实现多种测量幅面：32mm×24mm、64mm×48mm、128mm×96mm、200mm×150mm、400mm×300mm、800mm×600mm等
• 多线程运算，扫描及计算速度快，单次扫描2~4秒，扫描一次获得130~400万的点
• 扫描过程全自动拼接，支持基于标志点和被测物特征的两种拼接方式
• 扫描效率高，支持手动选区扫描，提高扫描速度和后期处理效率
• 在扫描得到物体三维形状的同时还可以扫描得到并输出纹理信息
• 绝大多数物体无须特殊处理可直接扫描，可以扫描彩色甚至黑色物体
• 后处理功能非常丰富，具备点云优化降噪、点云融合（重叠面删除）、点云补洞、三角化等自动后处理功能
• 辅助分析工具非常丰富，具备点云测距、多种坐标变换、元素拟合、各种角度及尺寸分析功能
• 具备多种数据输出接口：点云（ASC，IGS），三角形网格（STL），纹理贴图（OBJ）

系统的主要功能包括基本测量功能、点云后处理功能，分析报告功能等，具体如下：

（1）基本测量功能：

※测量幅面：支持30毫米到1米的测量幅面，根据需求可实现多种测量幅面：32mm×24mm、64mm×48mm、128mm×96mm、200mm×150mm、400mm×300mm、800mm×600mm等

测量相机：支持一百万到四百万像素相机，支持千兆网、USB2.0、USB3.0等多种接口的相机

扫描预览：在扫描的过程中，系统实时跟踪标志点，显示拼接结果，方便扫描

※扫描模式：非接触式白光光栅扫描，支持格雷码和多频相移两种编码光栅

※相机标定：支持多测头同时标定，支持外部图像标定

※拼接方式：支持基于标志点和基于被测物特征的两种全自动拼接方式

※全局拼接：支持导入摄影测量系统计算的全局点进行测量，提高测量精度

※选区扫描：支持手动选择区域进行扫描，提高扫描速度和后期处理效率

※纹理扫描：在扫描物体三维形状的同时还可以扫描得到并输出纹理信息

※深色物体扫描：绝大多数物体无须特殊处理，可直接扫描

系统测量结果：点云（ASC，PLY，WRL），三角形网格（STL），纹理贴图（OBJ）

多工程测量：系统软件支持多工程测量、显示及分析

探针测量：对于沟槽、空洞等难以扫描的死角，系统具备接触式探针测量功能

支持系统：同时支持32位、64位系统，具备多线程加速计算功能

（2）点云后处理功能

点云采样功能：点云采样功能可以根据需要删减不必要的数据点，提高处理效率

点云平滑功能：具备高斯平滑、双边滤波、特征保持滤波等多种点云平滑方式

※点云融合：系统自动识别多幅重叠点云中的佳数据并融合为一幅点云

※三角化功能：自动将测量的点云进行三角网格化并输出成stl格式

※补洞功能：对于无法扫描和测量的区域，系统可以根据曲率自动将被测物补充完整

（3）分析报告功能

点云测距功能：手动选取两个三维点，测量两点间的三维距离

※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

1. 逆向反求

图：逆向工程测量应用案例

1. 质量检测

图：质量检测应用案例

1. 文化创意

图：文化创意应用案例