XTDP三維光學攝影測量系統(tǒng)，使用普通單反相機（非量測相機），通過多幅二維照片，基于工業(yè)近景攝影測量原理，重建工件表面關鍵點三維坐標。用于對中型、大型（幾米到幾十米）物體的關鍵點進行三維測量。與傳統(tǒng)三座標測量儀相比，沒有機械行程限制，不受被測物體的大小、體積、外形的限制，能夠有效減少累積誤差，提高整體三維數(shù)據(jù)的測量精度?？梢源?zhèn)鹘y(tǒng)的激光跟蹤儀、關節(jié)臂、經(jīng)緯儀等，而且沒有繁瑣的移站問題，方便大型工件測量。
系統(tǒng)主要由高性能單反相機、編碼標志點、非編碼標志點、標尺、計算機及檢測分析軟件等組成。
圖：攝影測量原理
1.1 系統(tǒng)特色
- 國內(nèi)*自主研發(fā)的工業(yè)近景攝影測量系統(tǒng)
- 高精度的相機標定算法，適用于多種數(shù)碼相機
- 自主知識產(chǎn)權的核心算法，達到*進水平
- 測量范圍大：可測量0.3m~30m范圍的物體
- 測量精度高：zui高精度可達±0.015mm/m
- 測量速度快：拍照方便快速，計算速度快，測量結(jié)果三維可視化
- 具備CAD數(shù)模對比模塊，可用于質(zhì)量檢測
- 具備靜態(tài)變形測量模塊，可測量工件變形數(shù)據(jù)
- 操作方便：設備不需要事先校正，使用方便，對操作人員無特殊要求
- 適應性強：不受環(huán)境及測量范圍限制，可在車間或工業(yè)現(xiàn)場測量
- 便攜式設計：設備輕便，單人可攜帶外出開展測量工作
1.2 系統(tǒng)功能
系統(tǒng)采用近景攝影測量技術，在被測物體上放置編碼點及非編碼點，通過單反相機圍繞被測物體拍攝多張被測物圖像，快速檢測被測物表面關鍵的三維坐標、三維位移數(shù)據(jù)，測量結(jié)果三維彩色顯示。系統(tǒng)功能主要包括基本測量功能、變形測量功能、數(shù)模對比功能、分析報告功能等。具體功能如下：
（1）基本測量功能：
測量幅面：支持幾十厘米到幾十米的測量幅面
測量相機：支持多種單反、工業(yè)相機圖像計算
※相機數(shù)目：支持單個相機或多個相機圖像同時計算，提高大型工件的測量效率
※相機標定：軟件具備相機自標定功能，支持多種相機鏡頭畸變模型
計算模式：具備自動計算和自定義計算兩種模式，方便用戶靈活操作
※標志點類型：支持10、12、15位編碼點，支持黑底白點、白底黑點，更多類型可定制
※變形測量功能：通過多次測量不同變形狀態(tài)下的觀測標志點三維坐標，可以進行關鍵點三維變形偏差計算和色譜圖分析
※數(shù)模對比功能：可以對被測工件與CAD數(shù)模進行三維幾何形狀比對
測量結(jié)果：包含三維坐標、三維位移等數(shù)據(jù)，測量結(jié)果三維顯示
顯示設置：三維顯示可靈活設置，包括顏色，尺寸等，可顯示相機三維位置
※厚度補償：具備編碼點及非編碼點厚度自動補償功能
多工程測量：系統(tǒng)軟件支持多工程計算、顯示及分析
※多核加速：多核CPU并行運算，提高系統(tǒng)解算速度
支持系統(tǒng)：同時支持32位、64位系統(tǒng)
（2）變形測量功能：
參考模式：基準狀態(tài)可任意設置，可以是*狀態(tài)或者中間狀態(tài)
對齊模式：支持ID轉(zhuǎn)換、相對關系轉(zhuǎn)換、手動轉(zhuǎn)換等多種狀態(tài)對齊模式
搜索深度：支持任意標志點搜索半徑及搜索深度，提高標志點追蹤穩(wěn)定性
分析模式：支持多觀察域分析，觀察域自由選擇
測量結(jié)果：包含X，Y，Z三維位移分量及總位移E
結(jié)果顯示：位移測量結(jié)果在三維視圖和圖像中以射線和色譜形式繪制，真實表達三維點的變形與運動，顯示效果可靈活設置
（3）數(shù)模對比功能：
※數(shù)模導入：支持stl，iges，step等多種數(shù)模文件格式
※分析模式：支持多觀察域分析，觀察域自由選擇
檢測結(jié)果：包含X，Y，Z三維偏差分量及總偏差E
結(jié)果顯示：三維彩色矢量箭頭直觀顯示偏差結(jié)果，顯示效果可靈活設置
（4）分析報告功能：
坐標轉(zhuǎn)換功能：321轉(zhuǎn)換、參考點擬合、全局點轉(zhuǎn)換、矩陣轉(zhuǎn)換等多種坐標轉(zhuǎn)換功能
※元素創(chuàng)建功能：三維點、線、面、圓、槽孔、矩形孔、球、圓柱、圓錐
※分析創(chuàng)建功能：點點距離、點線距離、點面距離、線線夾角、線面夾角、面面夾角
屏幕截圖功能：具備二維圖像及三維圖像截圖功能，截圖自動插入報告
數(shù)據(jù)輸出功能：測量結(jié)果及分析結(jié)果輸出成報表，支持TXT，XLS，DOC文件的輸出
（5）擴展接口
※系統(tǒng)擴展：可配合XTOM型三維光學面掃描系統(tǒng)使用，提高大型工件的拼接精度
1.3 技術指標
| 指標名稱 | 技術指標 |
核心技術 | 工業(yè)近景攝影測量 | |
※測量結(jié)果 | 三維坐標、三維位移 | |
測量幅面 | 支持幾十厘米到幾十米的測量幅面 | |
測量相機 | 支持多種單反、工業(yè)相機圖像計算 | |
※相機數(shù)目 | 支持單個相機或多個相機圖像同時計算，提高大型工件的測量效率 | |
相機標定 | 軟件自標定，支持多種相機鏡頭畸變模型 | |
測量精度 | zui高±0.015mm/m | |
※標志點類型 | 支持10、12、15位編碼點，支持黑底白點、白底黑點，更多類型可定制 | |
※靜態(tài)變形分析 | 通過多次測量不同變形狀態(tài)下的觀測標志點三維坐標，可以進行關鍵點三維變形偏差計算和色譜圖分析；位移測量結(jié)果在三維視圖中以射線和色譜形式繪制，真實表達三維點的變形與運動 | |
※三維數(shù)模對比 | 可以對被測工件與CAD數(shù)模進行三維幾何形狀比對，快速方便地進行大型工件的產(chǎn)品外形質(zhì)量的檢測支持stl，iges，step等多種數(shù)模文件格式，對比結(jié)果三維彩色顯示 | |
※厚度補償功能 | 具備編碼點及非編碼點厚度自動補償功能 | |
※坐標轉(zhuǎn)換功能 | 321轉(zhuǎn)換、參考點擬合、全局點轉(zhuǎn)換、矩陣轉(zhuǎn)換等多種坐標轉(zhuǎn)換功能 | |
※元素創(chuàng)建功能 | 可以創(chuàng)建三維點、線、面、圓、槽孔、矩形孔、球、圓柱、圓錐等多種三維元素 | |
※分析創(chuàng)建功能 | 可以創(chuàng)建點點距離、點線距離、點面距離、線線夾角、線面夾角、面面夾角等多種分析 | |
※多核加速 | 多核CPU并行運算，提高系統(tǒng)解算速度 | |
系統(tǒng)兼容性 | 兼容32位、64位系統(tǒng) | |
系統(tǒng)擴展接口 | 可配合XTOM型三維光學面掃描系統(tǒng)使用，提高大型工件的拼接精度 |
1.4 系統(tǒng)型號
型號 | XTDP-I（標配） | XTDP-II （高精度） | XTDP-DEF（靜態(tài)變形） |
相機像素 | 1200萬 | 2400萬 | 1200萬 |
測量范圍 | 0.3-10m | 0.3-30m | 0.3-10m |
測量精度 | ±0.025/m | ±0.015/m | ±0.025/m |
編碼標志點 | 12位（200個） | 15位（400個） | 12位（200個） |
1.5 典型配置
| 配置 | 主要配置及參數(shù)規(guī)格 | 單位 | 數(shù)量 |
新拓三維光學攝影測量軟件V8.0 | XTDP Ver8.0 | 套 | 1 | |
使用手冊 | Ver8.0 | 套 | 1 | |
軟件密碼 | 標準型 | 個 | 1 | |
專業(yè)測量相機 | 高精度進口專業(yè)單反相機；相機掛帶；包； 原裝鋰電及充電器；存儲卡；UV鏡； | 套 | 1 | |
鏡頭 | 相機*定焦鏡頭 | 套 | 1 | |
閃光燈 | 熱靴閃光燈；附帶充電電池、充電器 | 套 | 1 | |
高精度標尺 | 編碼型；溫度補償；1米長度 | 個 | 2 | |
非編碼點 | 表面覆亞光膜；白底黑圓；內(nèi)圓直徑5mm； | 個 | 5000 | |
編碼點 | 磁性橡膠材質(zhì) | 套 | 1 | |
標尺包裝筒 | 可伸縮標尺筒 | 套 | 1 | |
編碼包裝箱 | 泡沫內(nèi)襯覆鋁板包裝箱 | 套 | 1 | |
航空包裝箱 | 覆菊花紋鋁膜面 | 套 | 1 | |
電腦 | DELL Vostro 筆記本，4G內(nèi)存 | 套 | 1 |
1.6 應用案例
- 逆向建模及質(zhì)量檢測
圖：逆向建模及質(zhì)量檢測案例
- 靜態(tài)變形測量
圖：靜態(tài)變形測量案例
