(鹽城工學(xué)院 吳衛(wèi)東) \>tx:;D3  
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1 引言 #=T^XHjQ  
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反求工程（或稱逆向工程）是一門發(fā)展迅速的新興技術(shù)。實(shí)物反求技術(shù)被用于基于已有產(chǎn)品實(shí)物的產(chǎn)品再設(shè)計(jì)，或?qū)σ恍�無法用數(shù)字化手段直接表述和設(shè)計(jì)、而只能以實(shí)物形式表達(dá)的產(chǎn)品模型（如油泥模型）進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)換，以實(shí)施對這些產(chǎn)品的數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造。例如，在對飛機(jī)、導(dǎo)彈等飛行器的外型進(jìn)行空氣動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，完全基于實(shí)驗(yàn)優(yōu)化得到的實(shí)物模型無法直接用現(xiàn)有的CAD/CAM系統(tǒng)進(jìn)行建模表述，因此，為了實(shí)現(xiàn)這些飛行器的數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造，就必須利用實(shí)物反求工程中的點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集技術(shù)將實(shí)物模型轉(zhuǎn)換為CAD模型。目前，實(shí)物反求技術(shù)已在新產(chǎn)品設(shè)計(jì)、產(chǎn)品維修、產(chǎn)品在線檢測等方面得到了廣泛應(yīng)用。 (@Kc(>(: Y  
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在實(shí)物反求工程中，為實(shí)現(xiàn)對象數(shù)字化，必須利用相應(yīng)的測量或掃描設(shè)備對產(chǎn)品三維實(shí)物模型進(jìn)行測量或掃描，以獲得實(shí)物模型的空間拓?fù)潆x散點(diǎn)數(shù)據(jù)點(diǎn)云。因此，點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集是實(shí)物反求時(shí)首先必須完成的工作。在各種實(shí)物測量技術(shù)中，近年來出現(xiàn)的光學(xué)掃描點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集技術(shù)具有測量效率高、數(shù)據(jù)完整性好、適用范圍廣、可采集數(shù)據(jù)范圍寬（從數(shù)毫米至數(shù)十米）等諸多優(yōu)點(diǎn)。 M2nWvU$  
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近年來，國內(nèi)不少高校和科研院所對實(shí)物反求技術(shù)進(jìn)行了大量研究和開發(fā)，并在一些關(guān)鍵技術(shù)上有所突破。通過自主開發(fā)和技術(shù)合作，國內(nèi)在接觸式測量技術(shù)及設(shè)備的開發(fā)與應(yīng)用上已日趨成熟。但對于非接觸測量的光學(xué)掃描點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集技術(shù)，目前還很少見到有國內(nèi)研制開發(fā)的成熟產(chǎn)品及其在汽車、模具等行業(yè)成功應(yīng)用的公開報(bào)道。為促進(jìn)對光學(xué)掃描點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集及處理技術(shù)的研究與開發(fā)，并提供對外技術(shù)服務(wù)，我校引進(jìn)了國外某公司生產(chǎn)的流動(dòng)式光學(xué)掃描設(shè)備。在設(shè)備使用過程中，經(jīng)常因操作失誤、調(diào)整不當(dāng)?shù)仍�因造成測量誤差過大的問題。為了透徹消化國外引進(jìn)技術(shù)，筆者結(jié)合工作實(shí)踐對此進(jìn)行了研究和分析，并提出了相應(yīng)的解決方案。 [7\x(W-:@>  
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2 測量誤差主要表現(xiàn)形式 d f j;e%H  
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（1）采集數(shù)據(jù)缺失或數(shù)據(jù)密度達(dá)不到要求。用這種不完整的數(shù)據(jù)進(jìn)行點(diǎn)云擬合，誤差較大，難以達(dá)到要求的測量精度。 1'%n?\OK66  
（2）對同一表面的數(shù)據(jù)采集結(jié)果表現(xiàn)為多層點(diǎn)云。這種情況往往出現(xiàn)于被測對象為大型工件或工件為透明物體時(shí)。 HPXJRQBE  
（3）單幅采集數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，影響整體測量精度。 iHT=ROL  
（4）累積誤差過大，使測量結(jié)果出現(xiàn)明顯偏差。 =u`tlN5pOT  
（5）點(diǎn)云拼接錯(cuò)誤，導(dǎo)致較大測量誤差。 B"rO  
（6）測量結(jié)果中粗大點(diǎn)(噪音)數(shù)據(jù)過多。 v"l8[::  
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3 誤差原因分析及提高精度的對策 !E6QED"  
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筆者結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，通過測試分析，將產(chǎn)生較大測量誤差的主要原因歸納為：標(biāo)定不當(dāng)、標(biāo)尺使用不當(dāng)；測頭鏡頭組合選擇不當(dāng);測量順序不當(dāng)；測量策略選擇不當(dāng);工件表面標(biāo)志點(diǎn)安放不當(dāng)；測量過程中操作不當(dāng)；工件被測表面預(yù)處理不當(dāng)；后處理不當(dāng)；測量環(huán)境選擇不當(dāng)?shù)�，現(xiàn)分別分析如下： )S`=
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（1）標(biāo)定不當(dāng)、標(biāo)尺使用不當(dāng) #fDM{f0]R  
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掃描測量頭（測頭）由光源、CCD攝像機(jī)及相應(yīng)的鏡頭組構(gòu)成。在進(jìn)行點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集之前，首先需要對測頭進(jìn)行初始化，主要內(nèi)容包括： RgVnx]