南京理工大学紫金学院实验（实习）报告
实验科目：机械三坐标测量及反求
序号实验项目实验指导老师成绩
1三维零件扫描蔡隆玉
2模型逆向反求蔡隆玉
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6
7
8
班级：10三教车辆一班
学生姓名：胡家冬
学号：100102115
实验综合成绩：
实验（实习）报告（一）
一、实验目的
1.了解三维扫描仪的原理和组成；
2.学习如何操作三维扫描仪,并完成一个零件的实物测量。
二、实验内容
1．扫描仪标定
a.当出现以下几类情况时,在扫描零件前应首先标定扫描仪:
1)当投射范围(扫描范围)发生变化时。
2)投射光光圈发生变化使十字框模糊时（焦距变化）。
b．标定的过程如下：
1)调整相机的仰角，使其与水平面的夹角为60°左右。
2)调整3DScan中的十字标图像，出现红色十字标和黑色十字框。
3)摇动相机的升降摇臂，使左右相机的图像口中红十字标与黑十字框重合
（即在十字框内）。这样以来才能保证光的投影范围与扫描范围图像重合
一致。
4)调整投影光圈，使黑十字呈现最清晰，且投影光在范围内，不得超过定
位块箱的边界。如超过边界，应向前后移动扫描仪。
5)点击关闭十字标后，开始标定。步骤4）所确定的位置为基准位置1，即
点击“位置1”进行位置1的拍摄。
6)摇动相机的升降摇臂，使其高度下降，摇动圈数约为2圈。点击“位置2”
进行位置2的拍摄。
7)摇动相机的升降摇臂，使其高度上升，摇动圈数约为4圈（即基准位置
下降2圈），点击“位置3”进行位置3的拍摄。
注意：上升和下降的圈数并不是严格的2圈，但一般应大于1圈，且上
升、下降后的位置是相对基准位置对称的。
8)改变相机的仰角，使其与水平面呈45°左右夹角。
9)调整高度，使红十字与黑十字框重合，且黑十字框清晰，投射光不越边
界。点击“位置4”进行位置4的拍摄。
10)重复6）7）的操作，分别确定“位置5”和“位置6”。
以上为位置标定，完成位置标定后，再进行平面标定：
1)相机与屏幕呈约60°夹角。
2）投射光白板范围内。
3）调整高度，即红十字标在黑色十字框内位置，此为平面位置基准1。
4）投射光栅扫描，确保投射前关闭所有十字标。
5）使相机上升或下降，分别确定平面位置2和平面位置3。
6）点击确定，弹出提示框，显示标定精度。一般而言，平面精度和定点精度应在0.01mm以下，且一般平面精度较定点精度高。如果精度大于
0.016mm，则应重新标定。
2．零件扫描
扫描过程规划：
a）喷涂反差增强剂
对于吸光、反光或深色零件，扫描前应在零件（汽缸垫）表面先喷涂一层薄薄的反差增强剂。喷涂前，先将喷剂瓶上、下翻转数次，摇一摇。喷涂时，喷口应距离零件30-50cm位置喷出。如距离过远，则浪费喷剂;如距离过近，则涂层过厚，不宜风干且影响扫描精度。
b）贴标志点
标志点有10X10mm和7X7mm两种规格。规格的选择与零件的大小、
扫描精度要求有光。小尺寸、高精度扫描时，多用小点；大尺寸、低精
度扫描时，多用大点。粘贴标志点应注意以下问题：
1)避开特征点（如圆角等）。
2)贴的越不均匀越好。
3)过渡处多贴点。
零件扫描：
a)扫描时，注意光亮程度，手动调节使光柔和。
b)定框架前要将十字框对中。定位框架步骤：1参数设定2测量模式设定
3确定框架。
c)在扫描过程中，尽量移动机器。
d)扫描反面无法达到时，可贴辅助点、圆角过度点。
e)一次扫描点要达到3个标志点。二次扫描时，要与前次扫描中有3个标
志点相重合。
f)在第二次扫描后，白点为该次扫描到的点，红点为前次与该次扫描到得
重合点。
三、实验数据分析或实验思考
本次实验所得数据如下：
第1次第2次第3次第4次第5次第6次第7次
0.00740.00790.00690.00640.00640.00670.0080
第8次第9次第10次第11次第12次第13次第14次
0.00730.00890.00700.00830.01070.01080.0140
第15次第16次第17次第18次第19次第20次/
0．01350.01370.01200.01500.01700.0153/
注：1.该零件的扫描经过20次完成；
2.本次扫描，曲面精度为0.0054，点精度为0.0046
最终结果（点云）如下图所示：
针对本次实验所出现问题（主要为扫描异常）的原因分析及解决办法
1）无法顺利打开程序
可能的原因有：
a.相机未驱动，检查设备管理器，重新驱动相机。相机的驱动程序在D:\software下，先装2_Setup_3DScan，然后再装3_Setup_3DScan。
b.加密狗未驱动，或因更换USB拔插口而出错。应安装VDog，再重新驱动D:\software\1_Cam_Dog_Install_D\DogDriver.exe。
c.显示屏设置不正确。检查“显示/设置”并修改为正确设置。
2）扫描分层
原因：扫描过程中，因触碰、移动易变形材料制成的扫描零件，而使其表面发生变形，或因扫描时的不规范操作，造成了扫描分层。
处理办法：
a.空白处右键点击显示
b.单独选中有分层的点云
c.框选删除
d.重复上一次扫描
e.如再分层，考虑重新扫描
每次拼接后，应及时观察处理分层点云。如未及时处理，当最终结果中发现有多层点云时，可通过以下方式在多次扫描中找出分层点云。
在Imageware中处理：
a.导入点云
b.点击Mosaic，显示点云
c.观察杂乱点区域
d.Circle_Select Point，框选删除分层部分
缺点：删除时，可能将趋于过度部分删除，影响Merge
3）扫描点，噪点过多，数据毛躁
造成原因：
a.零件透光、吸光
b.焦距未对中，过远或过近
处理办法：
a.喷涂反差增强剂
b.重新调整，尽量对中
