對(duì)象數(shù)字化技術(shù) UhEnW8^bz1  
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  一、引言 $Z;0/\r%  
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逆向工程廣泛應(yīng)用于飛機(jī)、汽車、醫(yī)療設(shè)備、工藝品、玩具等模具設(shè)計(jì)中。逆向工程圖根據(jù)現(xiàn)有的產(chǎn)品或模型，通過數(shù)字化測量設(shè)備取得產(chǎn)品或模型的云狀數(shù)據(jù)，再利用云狀數(shù)據(jù)通過曲面重構(gòu)獲得產(chǎn)品或模型的數(shù)據(jù)模型，從而為創(chuàng)新設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)。 
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二、數(shù)字化方法 s+(8KYTs`  
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目前，用來采集物體表面數(shù)據(jù)的測量設(shè)備和方法多種多樣，其工作原理也各不相同。各種測量方法的具體分類如圖1所示。 U,+=>ns>  
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圖1 數(shù)字化方法的分類 {WC{T2:8  
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在接觸式測量方法中，三坐標(biāo)測量機(jī)是應(yīng)用最廣泛的一種測量設(shè)備。而在非接觸式測量方法中，基于三角形法的激光掃描和基于相位光柵投影的結(jié)構(gòu)光法被認(rèn)為是目前最成熟的三維形狀測量方法。 #=zh&`  
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三坐標(biāo)測量機(jī)的測量精度高，對(duì)環(huán)境(如：溫度、濕度、防震等)要求也高，接觸法測量的測頭在工件上要逐點(diǎn)測量，所以測量速度較慢，三坐標(biāo)測量機(jī)一般用作零件的形位誤差檢測。另外，被測工件的材質(zhì)也不能過軟，因此，現(xiàn)在三坐標(biāo)測量機(jī)一般較少用于逆向工程中的表面數(shù)字化測量。 TSD7.t)^  
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三角法是根據(jù)光學(xué)三角形測量原理，利用激光光源和光敏元件之間的位置和角度關(guān)系來計(jì)算零件表面點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，是目前應(yīng)用較廣泛的一種方法�？煞譃辄c(diǎn)光源、線光源和面光源測量法。該測量方法使用方便，運(yùn)算速度也快，因而廣泛應(yīng)用在逆向工程測量中。但是，該測量方法在應(yīng)用上有許多定位參數(shù)要求，對(duì)于大型工件的測量不夠方便。 l$zM|Z1wR`  
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結(jié)構(gòu)光法：結(jié)構(gòu)光三維視覺在對(duì)景物或物體三維信息提取中占有重要地位，產(chǎn)品已經(jīng)非常成熟。在航空攝影中有廣泛的用途，現(xiàn)在也在工業(yè)界廣泛應(yīng)用，ATOS測量系統(tǒng)是這種方法的典型代表。其他的表面數(shù)字化方法由于受到各方面條件的限制，在工業(yè)產(chǎn)品逆向工程中應(yīng)用不夠成熟，現(xiàn)在應(yīng)用還較少。下面以結(jié)構(gòu)光法為例，介紹船用螺旋槳模具設(shè)計(jì)中的表面數(shù)字化方法。 N2x\O~7  
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三、螺旋槳的表面數(shù)字化方法 EmH2 Dbw  
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1. 儀器介紹 S(rA96n  
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采用德國GOM公司的ATOS400型三維光學(xué)掃描儀。儀器的掃描精度為5~50um;儀器的測量范圍：175㎜×140㎜~1700㎜×1360㎜；點(diǎn)云密度：0.035~1㎜(在1.2m×0.96m測量面積)；該測量系統(tǒng)可以在1min內(nèi)完成一幅包括430000個(gè)像素點(diǎn)的圖像的測量，精度達(dá)0.03㎜。 3 D+dM0wM  
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2. 儀器工作原理 hB|LW^@v  
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儀器由1個(gè)光柵投射器、2臺(tái)1300000像素的數(shù)碼攝像機(jī)和1臺(tái)工作站計(jì)算機(jī)組成。 Z!ub`coV[  
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