什么是三维(3D)测量?三维测量,即3d测量,是指对被测物进行全方面测量,确定被测物的三维坐标测量数据。三维测量可定义为“一种具有可作三个方向移动的探测器,可在三个相互垂直的导轨上移动,此探测器以接触或非接触等方式传送讯号,三个轴的位移测量系统经数据处理器或计算机等计算出工件的各点坐标(X、Y、Z)及各项功能的测量”。三维测量的测量功能应包括尺寸精度、定位精度、几何精度及轮廓精度等。3d测量原理分为测距、角位移、扫描、定向四个方面。根据三维技术原理研发的仪器包括拍照式(结构光)三维扫描仪、激光三维扫描仪和三坐标测量机三种测量仪器。三维测量技术具有非接触、快速测量、精度高的优点。上海船舶3D测量系统
三维测量的注意事项:一、相对稳定的环境:三维测量设备在工作状态下需要确保处于一个相对稳定的环境中,而其中以确保外界的环境光不对扫描仪的使用产生影响为主。此外,还需要确保扫描设备在扫描的过程中保持静止,即扫描设备和扫描件之间不能有相对的位移。使用时需要保证这两方面的稳定性从而确保扫描设备的整体系统能够正常、稳定的采集数据。二、采集物体表面检查:由于扫描设备采集的是物体表面的数据,所以在扫描前需要确定物件的表面是否需要处理。需要做处理的物体包括透明、半透明、反光等材料。对于此类扫描件的预处理是在表面喷涂白色显像剂,对扫描物体喷薄薄的一层显像剂,这样做是为了更好的扫描出物体的三维特征,减少透明层或反光的干扰,保证数据的准确程度。浙江飞机三维测量三维测量技术给建筑行业带来了哪些便利?
三维测量技术与传统测量技术相比所具有的优势:1、非接触测量:三维测量技术采用非接触扫描目标的方式进行测量,无需反射棱镜,对扫描目标物体不需进行任何表面处理,直接采集物体表面的三维数据,所采集的数据完全真实可靠。可以用于解决危险目标、环境(或柔性目标、及人员难以企及的情况,具有传统测量方式难以完成的技术优势。2、数据采样率高:目前,采用脉冲激光或时间激光的三维测量设备采样点速率可达到数千点/秒,而采用相位激光方法测量的三维测量设备甚至可以达到数十万点/秒,可见采样速率是传统测量方式难以比拟的。
三维测量技术在船舶上的应用:1、变形分析/磨损分析:长时间停留在海上的船只容易受到海水和海上空气的侵蚀。同时,船舶在使用过程中不可避免地会出现损坏,因此对船舶设备零部件的维护就显得尤为重要。三维测量技术可以获得船舶使用前后的3D数据。通过对比使用前后的数据,可以找出零件的变形程度等信息,为产品设计和相应零件的改进和加强提供了明确的方向。同时,高精度扫描还可以准确及时地发现损坏的零部件,为零部件的维修提供数据依据。2、零件全尺寸检测:无论大小,船舶都是由大量零件组装焊接而成,零件的质量直接影响到船舶的安全行驶和使用寿命。三维测量采集零件表面数据,坐标点每秒数百万个,精度应该控制在0.02mm左右,采集的三维点云模型大小与零件相同。通过使用专业软件,可以快速对零件进行全尺寸分析,或者与零件的图纸进行对比,快速生成偏差色谱图,使零件的加工精度一目了然。因此,三维测量技术在检测零件加工精度方面比传统的检测方法有很大的优势。3D测量的工作步骤包括:测量,表面处理,软件拚接,三维建模,应用数据等。
相对于传统工程测绘,三维测量技术作为一种全新的现代测量技术,为获取空间三维信息提供了一种全新的技术手段,在精度、速度和可操作性方面具有很大的优势。其主要的特点如下:1、非接触式测量:船舶制造成本高,需要耗费大量人力物力。三维扫描技术的非接触式数据采集方式,避免了测量过程中人员与船舶的直接接触,有效保证了船舶因人为操作不当而受损,避免了船舶结构复杂带来的工作人员人身安全隐患,不影响测量区域的正常工作。2、高精度数据获取:如造船,要求数据的准确性和彻底性。三维扫描技术可以为造船业提供毫米级的真实三维数据,满足船舶设计、生产和运营过程中对数据的高标准要求。三维测量技术是一种非破坏性的三维测量方法。上海船舶3D测量系统
3D测量技术是一种非接触式主动光学三维测量技术。上海船舶3D测量系统
三维测量技术的应用领域:三维激光扫描技术不断发展并日渐成熟,三维扫描设备也逐渐商业化,三维激光扫描仪的巨大优势就在于可以快速扫描被测物体,不需反射棱镜即可直接获得高精度的扫描点云数据。这样一来可以高效地对真实世界进行三维建模和虚拟重现。三维测量的测量功能应包括尺寸精度、定位精度、几何精度及轮廓精度等。因此,其已经成为当前研究的热点之一,并在文物数字化保护、土木工程、工业测量、自然灾害调查、数字城市地形可视化、城乡规划等领域有较广的应用。上海船舶3D测量系统
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