三维扫描仪与逆向工程

随着近几年计算机技术的发展，各行各业不断追求创新，原始的工业生产制造，影视制作，服装设计，航空领域，医疗诊断等行业逐渐提出了越来越迫切的需求：快速获取物体的三维模型。就是一种运用光、机、电相结合的技术直接得到物体的原始三维信息的计算机输入设备，而实物样件获取产品数学模型的技术，就是逆向工程。应用三维扫描仪在众多行业领域中，及光学、机械、电子、数据采集、自动控制并处理、图形图像处理等多领域知识融为一体，是具有重大应用价值的高科技产品。

按照信息获取方式的不同可分为接触式和非接触式两大类。接触式使用测头直接触碰物体表面，根据测量装置的空间几何结构得到测头的坐标;非接触式主要基于计算机视觉原理，从摄像机拍摄的图像中获取目标的三维信息。

系统结构参数偏差会导致坐标测量误差，为提高测量精度，对进行标定，以获得尽可能准确的实际结构参数是非常必要的。在对物体扫描过程中，由于各种因素的限制，可能导致物体某些部分获取的数据不完整，造成三维数据残缺，这就需要对测量数据加以延拓和修补。

在获取物体表面采样点的“点云”数据后，还必须用多边形、曲线、曲面等形式将模型描述出来，即进行三维重建。三角网格模型作为三维重建方法，分别对规则数据和散乱数据的三角剖分进行了研究。针对结构光扫描获得的规则数据，提出了一种基于轮廓线相关性的启发式搜索算法;而对多关节扫描获得的散乱数据则先进行切割得到截而轮廓线，然后对截线进行排序，再在两条有序的截线之间构建三角网格。