工件表面形貌自动检测系统设计+CAD图纸+答辩PPT(4)

2.医学整形以及面部识别:通过利用三维扫描,医生可以讲患者的面部信息很清晰的还原出来,并且可以很精确的知道一些重要的参数,并且可以借此模


2.医学整形以及面部识别:通过利用三维扫描,医生可以讲患者的面部信息很清晰的还原出来,并且可以很精确的知道一些重要的参数,并且可以借此模拟手术过后的样貌。通过这种方式,可以避免很多术后后悔,遗憾终生的惨剧,便于患者来合理的决定。

而这种对于面部的扫描和重建,不仅在美容方面,在安保以及警方的刑事犯罪调查上也可以发挥举足轻重的作用。

3.模具设计:在模具设计方面可以说是激光三维扫描的主战场了,因为在我们平常的模具设计时,我们常常会需要获取产品的表面三维轮廓信息,使用激光三维扫描仪的话,首先操简单便捷,并且精度高,我们可以迅速的建立整个目标物体的三维模型。故此,我们在平常的模具设计中,越来越多的看到三维激光扫描仪的身影。

1.4 本文研究的主要内容

我们课题的主要研究目的是研制出一个针对用于一些常规异形零件的外形尺寸和质量的工件形貌检测系统,能够适应所要求的大部分部件(试件尺寸范围:5mm~10mm,测量分辨率:10um)。

本论文的内容主要分为六个部分,每个部分的具体内容如下:

第一章是绪论,我们在绪论简单扼要的说明了我们整篇论文的研究背景以及该论文研究的意义,同时我们就整个课题的国内外发展以及产品的现状进行了介绍了探讨,简单的阐述了三维测量技术的分类,并且在最后我们就激光三维扫描仪的应用领域方面做了一个较为简单的介绍。

第二章是检测方式的论证;

第三章是系统结构方案的论证;

第四章是整个系统的计算校核过程;

第五章是后续的数据处理方面的问题;

第六章是对于整个毕业设计的小结;

第七章是参考文献。

2.检测方式论证

2.1白光干涉法

白光干涉检测法是基于白光干涉技术为原理,我们设置的激光器被分成两束,光束经准直,然后通过棱镜,其中的一束经过我们的被测表面然后反射回来,而另外一束光则是经过了参考镜的反射,过去两光束最终会收敛,相互干涉,和显微镜将转换的外观特征表面被测量干涉条纹信号,我们测量通过测量干涉条纹的变化程度,得到的工件表面的三维形貌测量。具体的示意图如下图2.1所示。

图2.1白光干涉法示意图

2.2触针法

触针法也有说法为针描法。它的测量方法是在测试表面的垂直位置放置一个非常尖的尖笔,我们需要测试水平移动。然后通过电路将垂直运动的小位移转换为电信号,通过放大和操作来获得工作表面粗糙度参数值。有其他不同形式的接触,压电,感应,等等。而触针发则是因为其稳定、可靠的优点被不断的广泛应用。如下图2.2 所示。

图2.2 触针法示意图

2.3线激光三维扫描技术

三维激光三角测量原理是利用三角定理,对光学图像的深度信息进行了分析和计算,得到了三维坐标测点和深度信息。用计算机进行数据处理的输出,需要测量结果。一般来说,它是通过使用激光作为光源,将发行的激光线激光投影到被测物体的表面,我们通过反射和成像透镜成像设置好的工业相机和成像位置将在表面由于光斑投影点位移的不同高度,而图像点的位置和物体在投影点的表面和信息的高度有一个独特的几何对应关系。当物体运动或表面发生变化时,光斑的图像也会在图像表面上有相应的位移。通过在图像平面上的光点与成像位置的几何关系,利用计算机中的算法,推导出物体表面的深度信息。通过对我们采集的一系列采样激光线的测量和计算,得到该物体的位移信息,并给出其表面的轮廓深度。