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  • 华朗拍照式三维扫描仪使用手册

    一、华朗拍照式三维扫描仪软件使用过程
    1.1电脑设置
    开机
    依照系统连接示意图连接好系统,打开投影装置和摄像头的镜头盖,按如下步骤开机:
    开启电脑系统;
    投影仪在启动前,还需对电脑进行一些设置,否则会出现投影仪打不开的情况。
    首先电脑屏幕必须扩展到投影仪上,在电脑桌面上单击鼠标右键,点选“属性”栏。
    若是七彩虹显卡用户,电脑已经默认为多显示器的设置,只需在桌面上单击右键,点击“属性”,,如图 1-1选择属性,

    图 1-1 选择属性
    图 1-1 选择属性

    点击“设置”,进行相关的扩展、分辨率及投影频率设置即可,如图 1-2显示属性面板设置。

    图 1-2 显示属性面板设置

    图 1-2 显示属性面板设置

    在显示器“2”图标上,单击鼠标右键,选择“辅助”,确认扩展显示器的显示设置为“NVIDIA Geforce 7600 GS上的 默认监视器”,屏幕的分辨率为1280*1024像素,点选“将Windows桌面扩展到该监视器上(E)”前面的方框。方框内出现对勾,表示已经点选。
    我们还需要对电脑的一些参数进行一些设置,选择“高级(V)”选项,点选“监控器”,将“屏幕刷新频率”设为60赫兹,如图 1-3 屏幕刷新频率设置。

    图 1-3 屏幕刷新频率设置

    图 1-3 屏幕刷新频率设置

     

    1.2软件界面介绍
    系统的软件操作界面如图 1-4所示:

    图 1-4  系统的软件操作界面

    图 1-4  系统的软件操作界面

    1.3标定原理
        软件算法计算出扫描头的所有内外部结构参数,才能正确计算测量点的坐标。
    目前使用的标定板有两大类型和配套的多种规格尺寸:一种是一块印有白色点阵的平板,如图 1-5标定板1,适用于400mm*400mm扫描幅面。标定时,标定板按图示方向放置。标定板须保持干净,不能污损,圆点的边界不能缺损。
    图1-5标定板  
    图1-5标定板

    1.3.1什么时候需要标定
    1) 扫描头重新安装后;
    2) 任意一个摄像头镜头调整后;
    3) 测量时参考点测量不出来时;
    4) 室温显著变化后(比如超过10摄氏度);
    5) 怀疑扫描头有变动时;
    1.3.2标定板标定方法
    对于400mm*400mm及以下的扫描幅面,采用标定板进行标定。标定算法采用平面模板十三步法进行标定,所谓十三步法就是在系统的标准测量距离下,依次采集十三个不同方位的模板图象,进行标定。其中400mm*400mm幅面的标准测量距离为1000mm。十三步标定法各步标定板的摆放方位示意如下: 
    十三步标定法位置示意图

    十三步标定法位置示意图

    十三步标定法位置示意图

    十三步标定法位置示意图                         
     十三步标定法位置示意                                                                                                               

    图1-6十三步标定法位置示意图

    1.3.3系统标定步骤
    1)标定前准备
    标定前,必须确认相机的镜头已经调好并紧固。
    标定时要打开投影光栅,投影会自动投白光到标定板上。特殊情况下,也可以关掉投影灯,利用自然光来照明。采用投影灯时,投影光线要覆盖所有的白点。打开摄像功能,观察左右摄像头视图区的图象,如果太暗,要增加亮度或调节软件增益,先使最亮点的图象变成红色,然后再略微减少图象亮度,使红色刚好消失。
    2)标定步骤(以400×400为例)
    1)点击“菜单栏”上的“设置”选项,选择系统适配的标定板的幅面,手动输入该幅面的标定参数,具体数据见标定板背面。

    标定幅面选择

     

    图 1-7标定幅面选择

    2)数据设置好后,通过菜单栏中的“定标”命令进入标定选择界面,页面图象提示了标定板的摆放方法。

    标定向导

     

    图 1-8标定向导

    (3)将投影中心十字对准标定板的中心编码标志点,观察上下摄像头视图区的图像,调节亮度到合适程度,点击“Snap”,不同测量幅面的提示不同。如图 1-9编码点识别:

    编码点识别

     

    图 1-9编码点识别

     

    4)点击“Next”,依次完成十三步标定,当最后一步标定完成后,会显示如下图 界面,点击“Finish”,系统会认为本次标定有效,进入标定结果的计算:
    标定完成最后一步

     

    图 1-10标定完成最后一步

    5)点击“Finish”后会出现如下对话框,此时点击“确定”,此次标定结果将保存到程序中作为系统的当前标定参数,如图 1-11标定结果

    标定结果

     

    图 1-11标定结果

    3)标定结果
    标定完成,计算机在数秒内会在屏幕上显示出标定极差来。极差越小,表示标定结果越准确。标定小于0.05就可以接受。如果标定结果太大,系统会提示标定失败(偏差较大),必须重新进行标定。
    4)说明
    标定过程中有时候会提示“检测失败”,造成此结果的原因有以下几点:
    1、高度不对,
    2、亮度不够,
    3、标定板放置位置不对,左右镜头没有完全看到。

     

    二、扫描以及后处理
    2.1扫描之前,按照如图2-1箭头所指,新建文件夹,作为扫描保存目录。注意:第一幅扫描时,物体上一定会出现绿色编号点,以便后续扫描自动拼接。
    图2-1       

    图2-1

    2.2第一幅完成扫描后,如图2-2所示放置物品,图中绿色点表示已经识别的标志点,作为自动拼接用;蓝色点部分表示还没有扫描。点击扫描,如图2-3所示。
    图2-2              

    图2-2

    图2-3
    图2-3

     

         按照上述思路扫描完成以后,点击菜单栏中的“点云处理”,进入如下2-4所示的界面:

    图2-4                                 

    图2-4

    然后点击“操作”菜单,依次点击“全局优化”、“点云融合”、“点云平滑”命令,处理完成后,保存点云为“PLY”格式。


    三、常见故障排除
    3.1不能打开HOLON3DS测量软件
    检查用于系统加密的加密狗是否安装,若无安装,此时HOLON3DS软件将在后台运行,通过任务管理器(Ctrl+Alt+Delet)可以查看并关闭。

    3.2软件无法启动测量头
    此时应检查以下项目:
    a).确认控制盒电源开启,电源开启后电源指示灯亮。
    b).确认光栅投影电源开启、VGA连接良好;
    c).系统的控制线束是否正常连接;
    d).串口设置是否正确;

    3.3投影显示不全
    此时应检查以下项目:
    a).确认投影镜头无遮挡;
    b).扫描模式参数是否设置正确。

    3.4测量扫描的点云质量不佳
    此时应检查以下项目:
    a).现场是否处于强光照,热对流剧烈的环境下;
    b).测量扫描对象表面是否反光或者为深色(黑色);
    c).系统测量时是否在合适的距离或者投影系统的焦距是否调节在最佳状态;
    d).测量扫描过程中没有振动.

    3.5无法识别标志点
    请调校检测相关参数后重新标定。

     

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