3D 扫描设备的亚光球板和精度检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种3D扫描设备的亚光球板和精度检测装置。其中，该3D扫描设备的亚光球板，包括：基板、多个球杆和多个具有亚光漫反射表面的亚光球，每个球杆的一端与基板连接，每个球杆的另一端分别与一个亚光球连接。当3D扫描仪将照明光投射到亚光球的表面时，可避免由于表面反光率过高产生过曝或由于表面反光率过低引起的对比度下降问题，保证3D扫描仪可获得高对比度的测量图像；同时标准球的表面经过精加工处理，其球形状误差非常小，从而保证获得高质量的球面3D点云数据且无噪声点影响。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术提供了一种3D扫描设备的亚光球板和精度检测装置。其中，该3D扫描设备的亚光球板，包括：基板、多个球杆和多个具有亚光漫反射表面的亚光球，每个球杆的一端与基板连接，每个球杆的另一端分别与一个亚光球连接。当3D扫描仪将照明光投射到亚光球的表面时，可避免由于表面反光率过高产生过曝或由于表面反光率过低引起的对比度下降问题，保证3D扫描仪可获得高对比度的测量图像；同时标准球的表面经过精加工处理，其球形状误差非常小，从而保证获得高质量的球面3D点云数据且无噪声点影响。【专利说明】
本技术涉及3D扫描领域，特别涉及一种3D扫描设备的亚光球板和精度检测 装直。 3D扫描设备的亚光球板和精度检测装置
技术介绍
随着3D扫描议精度不断提高及仪器大型化的应用。传统的哑铃型亚光球检测扫 描，只能在X或Υ轴一个坐标方向上通过检测两球之间的球心距来确定精度。Ζ轴无法检 测。不能完整精确的检测出仪器的真实精度。
技术实现思路
本技术提供了一种更加精确的3D扫描设备的亚光球板和精度检测装置。 为解决上述问题，作为本技术的第一个方面，提供了一种3D扫描设备的亚光 球板，包括：基板、多个球杆和多个具有亚光漫反射表面的亚光球，每个球杆的一端与基板 连接，每个球杆的另一端分别与一个亚光球连接。 进一步，亚光球由陶瓷制成。 进一步，球杆在基板上排列成多行，每行球杆的高度相同。 进一步，基板上设置有五行球杆，五行球杆分别依次为第一行、第二行、第三行、第 四行和第五行，其中，第三行的高度小于第二行及第四行的高度，且第一行及第五行的高度 均大于第二行及第四行的高度。 进一步，第一行和第五行均具有四个球杆，第二行和第四行均具有三个球杆，第三 行具有两个球杆。 作为本技术的第二个方面，提供了一种3D扫描设备的精度检测装置，包括上 述的亚光球板。 当3D扫描仪将照明光投射到亚光球的表面时，可避免由于表面反光率过高产生 过曝或由于表面反光率过低引起的对比度下降问题，保证3D扫描仪可获得高对比度的测 量图像；同时标准球的表面经过精加工处理，其球形状误差非常小，从而保证获得高质量的 球面3D点云数据且无噪声点影响。 【专利附图】【附图说明】 图1示意性地示出了本技术中的亚光球板的立体图； 图2示意性地示出了本技术中的亚光球板的主视图； 图3示意性地示出了图2的俯视图。 图中附图标记：1、基板；2、球杆；3、亚光球。 【具体实施方式】 以下结合附图对本技术的实施例进行详细说明，但是本技术可以由权利 要求限定和覆盖的多种不同方式实施。 作为本技术的第一方面，请参考图1至图3,提供了一种3D扫描设备的亚光球 板，包括：基板1、多个球杆2和多个具有亚光漫反射表面的亚光球3,每个球杆2的一端与 基板1连接，每个球杆2的另一端分别与一个亚光球3连接。 优选地，亚光球3由陶瓷制成，显然，也可以通过其他材料制成，或对表面进行亚 光处理后得到具有亚光漫反射表面。这样，当3D扫描仪将照明光（激光或结构光）投射到 亚光球3的表面时，可避免由于表面反光率过高产生过曝或由于表面反光率过低引起的对 比度下降问题，保证3D扫描仪可获得高对比度的测量图像；同时标准球的表面经过精加工 处理，其球形状误差非常小，从而保证获得高质量的球面3D点云数据且无噪声点影响。 优选地，球杆2在基板1上排列成多行，每行球杆2的高度相同。 优选地，基板1上设置有五行球杆2,五行球杆2分别依次为第一行、第二行、第三 行、第四行和第五行，其中，第三行的高度小于第二行及第四行的高度，且第一行及第五行 的高度均大于第二行及第四行的高度。 优选地，第一行和第五行均具有四个球杆2,第二行和第四行均具有三个球杆2， 第三行具有两个球杆2。 显然，本技术中的球杆2可根据具体需要位置连接固定在基板1上.亚光球 3的球面为亚光漫反射表面，因而，可保证3D扫描仪在激光扫描、结构光扫描时能够获得高 质量的3D点云，可作为各类3D光学扫描仪、三维形貌测量系统测量精度校准的标准器。 进一步地，本技术中的亚光球板可作为标准球板亚光球，其数量和高度可以 根据需要组合且均属于本实施例的等同变形，除确定相应的球心距，也可通过确定不同球 之间的坐标系位置，一次能在X，Y. Z轴上检测完成，真正实现立体扫描，能根本上弥补传统 哑铃球的缺陷。 作为本技术的第二方面，提供了一种3D扫描设备的精度检测装置，包括上述 的亚光球板。 下面，对本技术中的亚光球板的应用原理进行详细说明。 利用本技术，可同时对3D扫描仪（激光扫描或结构光扫描）的长度尺寸测量 误差、形状测量误差、空间位置测量误差同时进行校准（或评判）。 首先，将亚光球板放置于3D扫描仪测量视场范围内，使用3D扫描仪对球板上的亚 光球进行扫描，得到亚光球板上每一个亚光球的球冠的3D点云数据，然后即可分别进行如 下处理： ( -）长度尺寸测量误差校准：利用3D扫描仪的数据处理软件（或第三方3D数 据处理软件）将得到的3D点云进行最小二乘球面拟合，计算出亚光球的球心坐标及各亚光 球的球心之间的距离，与亚光球板的球心距校准值（标准值）进行比较，得到3D扫描仪长 度尺寸测量误差值。 (二）形状测量误差校准：利用3D扫描仪的数据处理软件（或第三方3D数据处 理软件）将得到的3D点云进行最小二乘球面拟合，计算出各个亚光球的球冠3D数据点的 球形状误差，与亚光球板各亚光球的形状误差的校准值（标准值）进行比较，得到3D扫描 仪形状测量误差值。 (三）空间位置测量误差：利用3D扫描仪的数据处理软件（或第三方3D数据处 理软件）将得到的3D点云进行最小二乘球面拟合，计算出各亚光球的球心空间坐标，并与 亚光球板球心坐标的校准值（标准值）进行比较，可得到3D扫描仪空间位置测量误差值。 由于所技术亚光球板是由一组3维空间分布的标准球，因此可实现对3D扫描仪测量范 围内空间位置测量误差的分布情况进行校准（或评判）。 以上仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域 的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内， 所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。【权利要求】1. 一种3D扫描设备的亚光球板，其特征在于，包括：基板（1)、多个球杆⑵和多个具 有亚光漫反射表面的亚光球（3)，每个所述球杆（2)的一端与所述基板（1)连接，每个所述 球杆（2)的另一端分别与一个所述亚光球（3)连接。2. 根据权利要求1所述的亚光球板，其特征在于，所述亚光球（3)由陶瓷制成。3. 根据权利要求1所述的亚光球板，其特征在于，所述球杆（2)在所述基板（1)上排列 成多行，每行所述球杆（2)的高度相同。4. 根据权利要求3所述的亚光球板，其特征在于，所述基板（1)上设置有五行所述球 杆（2)，五行所述球杆（2)分别依次为第一行、第二行、第三行、第四行和第五行，其中，所述 第三行的高度小于所述第二行及所述第四行的高度，且所述第一行及所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种3D扫描设备的亚光球板，其特征在于，包括：基板(1)、多个球杆(2)和多个具有亚光漫反射表面的亚光球(3)，每个所述球杆(2)的一端与所述基板(1)连接，每个所述球杆(2)的另一端分别与一个所述亚光球(3)连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李志刚，于冀平，郭继平，
申请(专利权)人：李志刚，于冀平，郭继平，
类型：新型
国别省市：广东;44