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三維測量

鎖定
三維測量,顧名思義就是被測物進行全方位測量,確定被測物的三維座標測量數據。其測量原理分為測距、角位移、掃描、定向四個方面。根據三維技術原理研發的儀器包括拍照式(結構光)三維掃描儀、激光三維掃描儀三座標測量機三種測量儀器。
中文名
三維測量
外文名
Three dimensional measurement
作    用
三維測量,工業檢測,逆向工程
定    義
檢測儀器

目錄

三維測量定義

三維測量可定義為“一種具有可作三個方向移動的探測器,可在三個相互垂直的導軌上移動,此探測器以接觸或非接觸等方式傳送訊號,三個軸的位移測量系統 經數據處理器或計算機等計算出工件的各點座標(X、Y、Z)及各項功能的測量”。 三維測量的測量功能應包括尺寸精度、定位精度、幾何精度及輪廓精度等。

三維測量方式

1.將被測物體置於三座標測量空間,可獲得被測物體上各測點的座標位置,這項技術就是三座標測量機的原理。三座標測量機是測量和獲得尺寸數據的最有效的方法之一,可以替代多種表面測量工具,減少複雜的測量任務所需的時間,為操作者提供關於生產過程狀況的有用信息。
2.三維激光掃描儀是通過發射激光來掃描被測物,以獲取被測物體表面的三維座標。三維激光掃描技術又被稱為實景複製技術,具有高效率、高精度的測量優勢。有人説,三維激光掃描是繼GPS技術以來測繪領域的又一次技術革命。三維激光掃描儀被廣泛應用於結構測量、建築測量、船舶製造、鐵路以及工程的建設等領域,近些年來,三維激光掃描儀已經從固定朝移動方向發展,最具代表性的就是車載三維激光掃描儀和機載三維激光雷達。
3.拍照式三維掃描儀採用一種結合結構光技術、相位測量技術、計算機視覺技術的複合三維非接觸式測量技術。這種測量原理,使得對物體進行照相測量成為可能。所謂拍照測量,就是類似於照相機對視野內的物體進行照相,不同的是照相機攝取的是物體的二維圖象,而研製的測量儀獲得的是物體的三維信息。

三維測量應用領域

機械、汽車、航空、軍工、傢俱、工具原型等測量高精度的幾何零部件以及測量複雜形狀的機械零部件。
三維測量技術的應用領域:
三維激光掃描技術不斷髮展並日漸成熟,三維掃描設備也逐漸商業化,三維激光掃描儀的巨大優勢就在於可以快速掃描被測物體,不需反射稜鏡即可直接獲得高精度的掃描點雲數據。這樣一來可以高效地對真實世界進行三維建模和虛擬重現。因此,其已經成為當前研究的熱點之一,並在文物數字化保護、土木工程、工業測量、自然災害調查、數字城市地形可視化、城鄉規劃等領域有廣泛的應用。
(1)測繪工程領域大壩和電站基礎地形測量、公路測繪,鐵路測繪,河道測繪,橋樑、建築物地基等測繪、隧道的檢測及變形監測、大壩的變形監測、隧道地下工程結構、測量礦山及體積計算。
(2)結構測量方面:橋樑改擴建工程、橋樑結構測量、結構檢測、監測、幾何尺寸測量、空間位置衝突測量、空間面積、體積測量、三維高保真建模、海上平台、測量造船廠、電廠、化工廠等大型工業企業內部設備的測量;管道、線路測量、各類機械製造安裝。
(3)建築、古蹟測量方面:建築物內部及外觀的測量保真、古蹟(古建築、雕像等)的保護測量、文物修復,古建築測量、資料保存等古蹟保護,遺址測繪,贗品成像,現場虛擬模型,現場保護性影像記錄。
(4)緊急服務業:反恐怖主義,陸地偵察和攻擊測繪,監視,移動偵察,災害估計,交通事故正射圖,犯罪現場正射圖,森林火災監控,滑坡泥石流預警,災害預警和現場監測,核泄露監測。
(5)娛樂業:用於電影產品的設計,為電影演員和場景進行的設計,3D遊戲的開發,虛擬博物館,虛擬旅遊指導,人工成像,場景虛擬,現場虛擬。

三維測量優勢

1、三維影像測量儀裝配四種可調的光源系統,不僅觀測到工件輪廓,而且,對於工件的表面形狀和高低也可以實現精準的測量;
2、三維影像測量儀使用冷光源系統,可以避免容易變形的工件在測量是因為熱變形所產生的誤差,並避免了由於碰觸引起的變形;
3、三維影像測量儀不受零件表面紋理和材質影響的高度方向的精密測量,實現真正的非接觸式的3D測量。使得微細製造的零件在測量高度、平面度及空間角度等位置關係方面成為可能,並且具有高可靠性的測量準確性和重複性;
4、三維影像測量儀工件可以隨意放置,不需找正;
5、三維影像測量儀全自動測量過程中優異的影像識別能力使得全自動測量成為可能。批量的產品數百數據可以通過按一個按鈕實現自動測量和自動輸出結果,改變傳統的依靠經驗的手動測量方式,使自動測量的重複性控制在微米級,極大程度地提高檢測水平,促進製造品質的提高。