蔡司激光测量白皮书：三维光学扫描系统的量测原理

本份白皮书介绍了创新的三维光学扫描量测系统/技术（ZEISS OPTOTECHNIK 三维光学扫描 COMET 系列, T-SCAN 系列）与传统接触式测头量测系统/技术之间的区别。

三维光学扫描系统的量测原理
光学扫描系统采用三角测量方法进行工作：即对投影在物体表面并反射接收到的数据进行量测（非物体本身）。激光光束/或 Led 光束投影到工件表面，由投影镜头旁的接收相机，即位置分辨光电二极管或 CCD 线，进行接收。当工件与投影镜头间的距离发生改变，光线反射角度也发生改变，导致接收到的图像位置发生改变，根据三角函数原理，工件与投影镜头的距离得到准确计算。

图像接收器由光学敏感元件组成，可确定反射光点在图像上的位置，根据该图像位置，计算得出投影镜头与工件的距离。三角测量技术的优点是其仅受三角函数变量关系影响。从而可进行持续的测量，尤其适用于移动测量。为避免环境光线与非均匀性物体表面反射光的影响，需确保测量光点足够小并足够亮。故而，三角测量法扫描头经常采用脉冲式工作方式。

该方法仅适用于短距离测量，因为光敏度随着从发射端到反射端的距离增加而进行 4 次方级数的递减（双向式吸收）， 大多数情况下，光学发射器(投影镜头）与图像接收器（接收相机）集成在一个壳体中。

目录
传统测量方法及其优点
传统测量方法及其缺点和局限性
更多缺陷与问题
人为干扰因素
解决方案：三维光学扫描量测技术
三维光学扫描系统的量测原理
三维光学扫描系统在逆向工程中的应用
三维光学扫描系统在质量控制中的应用
三维光学扫描系统在可视化与虚拟装配中的应用
三维光学扫描系统在虚拟装配与气密性评估中的应用
结论


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