非接觸式測量以光學成像為基礎，結合計算機視覺技術和幾何量測量原理，無需接觸被測物體，具有分辨率高、采集數(shù)據(jù)快、全場測量、成本低和精度高等優(yōu)點，已被廣泛應用于航空航天、汽車、醫(yī)療和古文物保護等領域。目前，非接觸式測量已經(jīng)成為精密工程重要的研究方向，并為我國精密工程發(fā)展戰(zhàn)略提供有力的技術支撐。
本書綜合和歸納了當前在逆向工程中常見的非接觸式測量設備系統(tǒng)的工作原理、關鍵技術特點、操作規(guī)范等，并通過工程實踐應用案例使讀者能夠掌握非接觸式測量技術的基本理論、基本思想和基本方法，通過理論聯(lián)系實際，便于讀者更好地理解和掌握所學內容，并為進一步學習和研究測量技術理論與方法打下良好基礎，具有廣泛的適應性。編寫本書的目的是給讀者提供一個逆向工程中非接觸式測量技術的學習平臺。
本書可供高等院校機械、汽車、工業(yè)設計等相關專業(yè)的本科生和研究生作為學習教程及實踐教材，對相關領域的專業(yè)工程技術人員也具有較高的參考價值。
1 非接觸式測量技術概述 1
1.1 非接觸式測量分類及工作原理 1
1.1.1 聲學測量法 1
1.1.2 磁學測量法 2
1.1.3 X 射線掃描法 2
1.1.4 電渦流測量法 4
1.1.5 結構光法 4
1.1.6 激光三角法 5
1.1.7 激光測距法 7
1.1.8 干涉測量法 7
1.1.9 圖像分析法 9
1.2 非接觸式測量關鍵技術特點 10
1.3 非接觸式測量的應用 10
1.3.1 非接觸式機器人測量系統(tǒng) 10
1.3.2 激光經(jīng)緯儀測量系統(tǒng) 11
1.3.3 近景攝影測量系統(tǒng) 12
1.3.4 全站儀測量系統(tǒng) 14
1.3.5 三維激光掃描測量系統(tǒng) 15
1.4 非接觸式測量的發(fā)展 16
2 光柵式掃描測量 17
2.1 光柵式掃描測量技術 17
2.2 ATOS 光柵式掃描測量系統(tǒng) 18
2.2.1 ATOS 系統(tǒng)組成 19
2.2.2 測量流程 20
2.3 鼠標的功能 21
2.3.1 鼠標左鍵和中鍵的功能 22
2.3.2 鼠標右鍵（RMB）的功能 23
2.4 測量頭 23
2.4.1 標定 23
2.4.2 調整測量頭到另外的測量體積 25
2.4.3 標定操作向導 25
2.5 測量流程 27
3 手持式激光測量 32
3.1 手持式激光測量技術 32
3.2 HandyScan700 測量系統(tǒng) 34
3.2.1 HandyScan700 系統(tǒng)組成 35
3.2.2 HandyScan700 測量策略 37
3.2.3 HandyScan700 系統(tǒng)的操作流程及使用方法 38
4 多模式手持式白光測量 49
4.1 多模式手持式白光測量掃描技術 49
4.1.1 白光測量技術概述 49
4.1.2 白光測量技術特點 49
4.2 EinScan 多模式手持式白光測量系統(tǒng) 50
4.2.1 EinScan 多模式手持式白光系統(tǒng)組成 50
4.2.2 EinScan 多模式手持式白光測量系統(tǒng)測量策略 51
4.3 EinScan 多模式手持式白光測量系統(tǒng)的操作流程及使用方法 52
4.3.1 硬件 52
4.3.2 軟件界面 54
4.3.3 標定 56
4.3.4 適用掃描的物體范圍 62
4.3.5 掃描模式介紹 62
4.4 掃描流程 63
4.5 快速掃描 64
4.5.1 掃描前設置 65
4.5.2 拼接模式 65
4.5.3 分辨率 66
4.6 激光掃描 66
4.6.1 掃描前設置 66
4.6.2 分辨率 67
4.6.3 框架點掃描 67
4.7 掃描測頭按鈕功能 68
4.8 掃描 68
4.8.1 預掃 68
4.8.2 相機視口顯示 69
4.8.3 掃描距離 70
4.8.4 掃描設置 71
4.8.5 顯示數(shù)據(jù)調整 74
4.8.6 開始掃描 74
4.8.7 拼接 74
4.9 暫停掃描 77
4.9.1 掃描暫停按鈕 77
4.9.2 編輯數(shù)據(jù) 78
4.9.3 右擊菜單 78
4.9.4 剪切面 79
4.9.5 生成點云 80
4.10 工程列表 80
4.10.1 新建/打開工程 81
4.10.2 當前工程 81
4.10.3 重命名工程 81
4.10.4 移除/刪除 81
4.10.5 工程拼接 82
5 工業(yè) CT 掃描測量 84
5.1 工業(yè) CT 測量技術 84
5.2 Phoenix v 工業(yè) CT 系統(tǒng) 89
6 常見的點云數(shù)據(jù)格式及處理流程 95
6.1 常見的點云數(shù)據(jù)格式 96
6.1.1 LAS/LAZ 文件格式 96
6.1.2 OBJ 文件格式 97
6.1.3 OFF 文件格式 98
6.1.4 PCAP 文件格式 99
6.1.5 PCD 文件格式 99
6.1.6 PLY 文件格式 100
6.1.7 PTS 文件格式 101
6.1.8 STL 文件格式 101
6.1.9 XYZ 文件格式 102
6.2 點云數(shù)據(jù)處理流程 103
6.2.1 點云處理的三個層次 103
6.2.2 低層次處理方法 103
6.2.3 中層次處理方法 104
6.2.4 高層次處理方法 105
7 Geomagic Design X 逆向建模 107
7.1 Geomagic Design X 系統(tǒng)組成 108
7.1.1 初始模塊 108
7.1.2 模型模塊 108
7.1.3 草圖模塊 109
7.1.4 3D 草圖模塊 109
7.1.5 對齊模塊 109
7.1.6 曲面創(chuàng)建模塊 109
7.1.7 點處理模塊 110
7.1.8 多邊形處理模塊 110
7.1.9 領域劃分模塊 110
7.2 Geomagic Design X 系統(tǒng)操作流程及功能 111
7.2.1 工作界面 111
7.2.2 鼠標操作及快捷鍵 114
7.2.3 面板 115
7.2.4 精度分析和屬性 120
7.2.5 底部工具欄 122
7.2.6 常用對話框控制命令圖標 123
7.2.7 環(huán)境菜單 124
7.3 Geomagic Design X 多邊形階段處理技術 125
7.3.1 Geomagic Design X 多邊形階段簡介 125
7.3.2 Geomagic Design X 多邊形階段處理工具 126
7.4 Geomagic Design X 精確曲面技術 129
7.4.1 Geomagic Design X 精確曲面階段介紹 129
7.4.2 精確曲面階段的主要操作命令 130
7.4.3 應用實例 131
8 非接觸式掃描綜合應用 143
8.1 非接觸式掃描技術在藝術與設計方面的應用 143
8.2 非接觸式掃描技術在醫(yī)療衛(wèi)生方面的應用 148
8.3 非接觸式掃描技術在科研教育方面的應用 153
8.4 非接觸式掃描技術在機械制造方面的應用 155
8.4.1 沖壓模具全生命周期管理 155
8.4.2 汽車鈑金件沖壓回彈檢測及分析 157
8.4.3 焊接結構件變形檢測 162
參考文獻 170
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