【技术实现步骤摘要】
一种拍照式三维扫描仪的扫描轨迹规划方法
本专利技术属于三维扫描的
，具体涉及一种拍照式三维扫描仪的扫描轨迹规划方法。
技术介绍
随着现代工业制造水平的发展，产品零件大量采用不规则复杂曲面，其设计、生产、检测等环节需要进行大量的三维曲面实体数字化和三维扫描，迫切需要快速、高效的三维扫描技术。拍照式三维扫描仪可以通过对多角度、多相机的外差式多频相移等技术处理，求解扫描局部的点云；通过多次拍摄、多幅照片重合局部的纹理或者表面标记点的识别，实现多个局部点云的拼接，进而实现大型零件的整个表面信息的数字化采集。相对于传统的非接触式线扫描和接触式探针扫描而言，拍照式三维扫描方法不需要依赖高精度五轴机床提供测量设备的定位需求，因此测量精度不会受机床精度的限制。目前的拍照式三维扫描仪主要是依赖人工进行多幅照片的采集，在采集的过程中依据熟练工人的经验来判断每一幅采集照片的拍摄角度和位置，并通过反复的人工调整实现最终多幅照片的采集和拼接。在此过程中，存在两个局限：1)依赖工人经验，则需要耗费长时间、高成本进行工人培训；
【技术保护点】
1.一种拍照式三维扫描仪的扫描轨迹规划方法，其特征在于，主要包括以下步骤：/n步骤S1：标定实际单幅有效范围；以标定的实际单幅有效范围为依据，进行多幅照片的采集并拼接合成最终零件的待测曲面；/n步骤S2：求解待测曲面的最扁包络方向；/n步骤S3：求解初始引导线和一次引导线；过待测曲面上距离最远的两个点、沿最扁包络方向建立初始引导面，初始引导面与待测曲面相交产生初始引导线；以D1为间隔，建立平行初始引导面的平行面组作为一次引导面；一次引导面与待测曲面的交线为一次引导线；/n步骤S4：求解初始节点及初始节点处的测量方向；在初始引导线上，从一个端点出发，以D2为间隔取点，得到初始...
【技术特征摘要】
1.一种拍照式三维扫描仪的扫描轨迹规划方法，其特征在于，主要包括以下步骤：
步骤S1：标定实际单幅有效范围；以标定的实际单幅有效范围为依据，进行多幅照片的采集并拼接合成最终零件的待测曲面；
步骤S2：求解待测曲面的最扁包络方向；
步骤S3：求解初始引导线和一次引导线；过待测曲面上距离最远的两个点、沿最扁包络方向建立初始引导面，初始引导面与待测曲面相交产生初始引导线；以D1为间隔，建立平行初始引导面的平行面组作为一次引导面；一次引导面与待测曲面的交线为一次引导线；
步骤S4：求解初始节点及初始节点处的测量方向；在初始引导线上，从一个端点出发，以D2为间隔取点，得到初始节点，在任意初始节点Pi处，初始节点的测量方向由初始引导线在各初始节点处的法向量和按权重相加得到；
步骤S5：拼接检查及修正初始引导线上相邻的初始节点；
步骤S6：求解二次引导线、二次节点及其测量方向；任意二次节点的测量方向由节点所在的二次引导线在该节点处的法向量和二次引导线上的初始节点的测量方向按权重相加得到；
步骤S7：拼接检查及修正各条二次引导线上相邻的二次节点，并修正产生二次修正点；
步骤S8：拼接检查及修正各条一次引导线上相邻的二次节点，并修正产生一次修正点；
步骤S9：反解所有节点对应的三维扫描位姿，
步骤S10：将所有节点进行优化连线；连线从初始引导线的一个端点开始，沿引导线按往复的形式依次连接初始节点、初始引导线上方逐渐远离初始引导线的一次引导线上的二次节点及一次修正点、初始引导线下方逐渐远离初始引导线的一次引导线上的二次节点及一次修正点；在连线的过程中，如果节点在二次引导线上靠近初始引导线的一侧的相邻节点为二次修正点，则需要先按照远离初始引导线的方向连接这些二次修正点，再继续连接本一次引导线上的下一个二次节点；
步骤S11：按照节点优化连线的顺序，连接节点对应的三维扫描仪位姿，得到三维扫描仪的轨迹。
2.根据权利要求1所述的一种拍照式三维扫描仪的扫描轨迹规划方法，其特征在于，所述步骤S3中，D1＝K1·B，其中：
其中，H为相机景深，Hmin为最小包络距离。
3.根据权利要求2所述的一种拍照式三维扫描仪的扫描轨迹规划方法，其特征在于，初始节点的测量方向如下：
其中，为最扁包络方向。
4.根据权利要求3所述的一种拍照式三维扫描仪的扫描轨...
【专利技术属性】
技术研发人员：易晓满，黄明聪，张西成，张桂，秦枭品，唐李，
申请(专利权)人：成都飞机工业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川;51
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