三維雷射掃描儀CAD 技術一般以數位化測量設備的輸出數據為原始信息來源。只有在得到要逆向的實體的表面三維信息,才能實現後面的工作,如模型的檢測,複雜曲面的建模、評價、改進和製造。而測量方法的好壞直接影響到對被測實體描述的精確、完整程度,影響到數位化實體幾何信息的速度,進而影響到重構的CAD 曲面、實體模型的質量,並最終影響到整個工程的進度和質量。因此,在整個的鏈條中,處於整個工程的開始,因此是整個工程的基礎,也是技術的一個關鍵技術部分。
用條狀雷射三維雷射掃描儀對輸入對象進行掃描,使用CCD相機接受其反射光束。 根據三角測距原理獲得與拍攝物體之間的距離,進行三維數據化處理。
三維雷射掃描儀的原理圖
三維雷射掃描儀的數據採集方法即三維表面數據採集方法可以分為接觸式三維雷射掃描儀和非接觸式兩大類。接觸式測量方法包括:坐標測量機(Coordinate Measuring Machine,CMM)和層析法。非接觸式測量方法包括:光學測量、超聲波測量、電磁測量等方法。
坐標測量機(Coordinate Measuring Machine,CMM)是一種大型精密的三坐標測量儀器,可以對具有複雜形狀的工件的空間尺寸進行測量。CMM 一般採用觸髮式接觸測量頭,一次採樣只能獲取一個點的三維坐標值。CMM 由英國Ferranti 公司早在50 年代就開始研製,德國Zeiss 公司於1973 年推出UMM500 三坐標測量機。70 年代末期,Zeiss 公司研製出氣浮導軌(空氣軸承),採用花崗巖材料作為三坐標測量機的工作檯、橫梁和主軸,簡化了CMM 的機械結構,降低了製造成本。當前國際上較有名的CMM 製造廠商還有義大利的DEA 公司、美國的Brown-Sharpe 公司、英國的ZK 公司。