證券代碼 830978
應用于大型工件檢測的工業攝影測量技術，你了解多少？
應用案例
2024.08.05
近年來，制造業朝著高質量、數字化、柔性自動化的方向快速發展，為滿足外觀美觀簡潔和結構高性能等目標，工業產品的產品外形日趨多樣，結構設計越來越復雜，一體化成型制造工藝的采用占比不斷增加，這些趨勢對工件幾何尺寸和形狀位置的檢測精度、效率提出了越來越高的要求，尤其在面對中大型工件檢測時，由于零件不便移動，現場測量環境的復雜性和多尺寸測量的效率要求，都對(dui)傳統的接觸(chu)式尺(chi)寸(cun)測(ce)量(liang)裝備提出了新挑戰，對(dui)采用非接觸(chu)式的光學三維掃(sao)描(miao)測(ce)量(liang)儀(yi)器，進行高效率全尺(chi)寸(cun)測(ce)量(liang)的需求也日漸(jian)增(zeng)加。
工業攝影測量是如今較為熱門的非接觸式大范圍場景測量技術之一，技術發展相對成熟，應用領域廣泛。本期“小精鷹微課堂”將帶大家了解工業攝影測量技術的發展、用途分類、產品現狀和(he)應用方向。
應用示意圖
傳統工業(ye)測(ce)量設備示意圖
傳統工業攝影測量產品主要是通過在物體的表面及周圍放置編碼點和標志點，利用高分辨率相機從不同的角度和位置對物體進行拍攝，得到一定數量的照片，然后將拍攝的照片導入到軟件中自動計算出編碼點和標記點的空間位置信息。這些文件可導入到三(san)維數據采(cai)集軟件中，在此基礎上進(jin)行完(wan)整三(san)維尺寸數據的獲取。
多(duo)線(xian)激光三維掃描技術示意圖(tu)
應用(yong)示意(yi)圖
01
傳統方案：獨立工業攝影測量系統
系統組成
專業相機：相機在(zai)攝影測量系統中主要起(qi)到圖(tu)像(xiang)獲(huo)取(qu)的作用。
測量標尺：標尺的主要作(zuo)用是(shi)控制采集數據(ju)的整體尺寸。
編碼點：由(you)一個中心(xin)點(dian)和周圍(wei)的(de)環(huan)狀編碼組成，每個點(dian)有自己的(de)編號；測(ce)量軟件可通過圖像分析(xi)出被(bei)測(ce)物體(ti)上編碼點(dian)的(de)坐標、法向以(yi)及(ji)編號。
標志點：幫助系統進行匹配和定位,提高掃(sao)描的(de)準確(que)性和重建的(de)精度。
測量軟件：用(yong)于分析圖像(xiang)及相關參考(kao)點，計算出各個參考(kao)點的(de)三維坐標。
高性能便攜式電腦
系統優勢
大范圍：非接觸(chu)式測(ce)量，采集(ji)范(fan)圍從數米到幾(ji)十米量級，適用(yong)于大型(xing)或超大型(xing)工件的外(wai)形尺寸測(ce)量；
高精度：采用高(gao)(gao)分(fen)辨(bian)率相機、高(gao)(gao)精度測量(liang)標(biao)尺(chi)、磁(ci)性編碼(ma)點，并搭載(zai)先進(jin)的(de)軟件算(suan)法，保證全(quan)局尺(chi)寸測量(liang)精度水平；
操作簡單：使用相(xiang)機對(dui)準被測量物體(ti)進(jin)行拍攝即可，沒(mei)有復雜(za)的專業操作與設置；
適用性強：設備輕便，不受環境和測量(liang)范(fan)圍限制，復雜情況下亦可執行(xing)測量(liang)作業；
兼容性強：輸出的(de)(de)文件(jian)是由(you)標(biao)記點(dian)和(he)編(bian)碼(ma)點(dian)的(de)(de)三(san)維坐標(biao)信(xin)息構成，可以直接導入(ru)主流三(san)維數據采集軟件(jian)中作為三(san)維掃(sao)描(miao)(miao)的(de)(de)框架點(dian)，有效的(de)(de)保證三(san)維掃(sao)描(miao)(miao)儀在掃(sao)描(miao)(miao)大型物體時的(de)(de)精度。
系統劣勢
-需要用戶圍繞大型零件，站在多個角(jiao)度，定點(dian)拍攝(she)大量的多角(jiao)度照片；
-學習成本高，需(xu)要操(cao)作(zuo)人員具有豐富(fu)經驗(yan)才能(neng)保證(zheng)精度穩定(ding)；
-傳統方案(an)的(de)攝影測量系(xi)統必須使用(yong)編(bian)碼(ma)點，以(yi)確定三(san)維空間(jian)關系(xi)。但布置編(bian)碼(ma)點過程復雜，物體(ti)越大需要編(bian)碼(ma)點就越多，耗費(fei)時間(jian)久(jiu)。
測量流程
02
新型方案：內置式工業攝影測量系統
方案優勢
全局精度控制：三維掃描設備采用一體化設計，內置攝影測量功能，一機多用，不受物體形狀限制，可高效控制大型工件三維數據全局精度。（以先臨(lin)天遠FreeScan UE Pro和FreeScan Trio為例，兩款設(she)備分(fen)別內(nei)置雙目與(yu)三目攝影測(ce)量(liang)(liang)功能。無需使用編碼點，即可在攝影測(ce)量(liang)(liang)模式下高(gao)效地獲(huo)取準確的測(ce)量(liang)(liang)結果，體積精度(du)高(gao)達0.015 mm + 0.02 mm/m。）
高效穩定易用：采用連續的全角度拍攝，無需選取特定角度定點拍(pai)攝(she)，測(ce)量流程簡(jian)單(dan)，即使是新手，也可拍(pai)攝(she)得(de)到全角度的(de)照片(pian)，保證穩(wen)定的精度水平。
數據實時顯示：拍攝結果實時視頻流式呈現，可視化程度高，沒有拍攝到的角度可實時補充，進一步保證全局尺寸精度水平。
操作便捷靈活：環境適應性強，對于超大型、重型工件的攝影測量，也無需移動至開闊地帶。
以高精度手持式3D掃描儀替換高分辨率單反相機，集成攝影測量標尺，無需布置編碼點，在強大的算法支撐下，可快速鎖定大場景目標框架空間位置，高效控制大尺寸物體三維掃描的全局精度，是先臨天遠自(zi)主研發的發明(ming)專利技術。
測量流程
以先(xian)臨天遠(yuan)FreeScan UE Pro多功能激光手持三(san)維掃描儀+攝影測量，直升機機身(shen)完整三(san)維數據(ju)為例；
產品應用方向
全尺寸檢測：提供(gong)了一種客觀(guan)、精密的(de)檢測(ce)工具，通(tong)過無(wu)損、快速(su)地(di)捕獲對象的(de)完整三維數據(ju)，進而(er)實(shi)現(xian)高質、高效(xiao)的(de)尺寸質量(liang)控制，顯著降(jiang)低了傳統測(ce)量(liang)方式(shi)中(zhong)因人(ren)工操作而(er)產生的(de)誤差和成本消耗。
產品設計開發：提供高(gao)精度三維模(mo)型數據參考，助力(li)工程(cheng)師(shi)快速準確(que)地進行產(chan)品原型制作、逆向工程(cheng)、設(she)計(ji)驗證及迭代優化(hua)，縮短產(chan)品設(she)計(ji)周期，?提高(gao)設(she)計(ji)效率和準確(que)性。
輔助智能制造：為數控(kong)加工、增材制造(zao)、一體化(hua)成型、機器人系統等(deng)提供準確(que)的(de)工作數據，確(que)保制造(zao)過程的(de)精確(que)度和一致性，實現生產效率和良品率的(de)雙項提升，助力(li)工廠打(da)造(zao)自動化(hua)、智能化(hua)、柔(rou)性化(hua)制造(zao)產線。
