逆向扫描与三维建模实训指导书
XXX学院XX系 2024年5月
任务一：三坐标扫描仪与扫描系统的认识
一、实验目的
1、了解并熟练掌握三坐标扫描仪的使用方法和测量原理； 2、熟练使用WIN3DD扫描系统进行模型扫描以及简单点云处理； 3、掌握扫描仪安装调试方法以及标定方法；
二、实验设备
1、WIN3DD三维扫描仪； 2、WIN3DD三维扫描系统；
三、实验内容及步骤
1、认识三维扫描仪的硬件组成
WIN3DD三维扫描仪主要包括扫描头、云台和三脚架。该款扫描仪为单目式，故扫描头包括一个工业相机和一个光栅投影器镜头。
如图所示：
Win3DD硬件系统结构
扫描头
云台及三脚架作为扫描头的安装固定装置，主要用于测量过程中对扫描头调整和定位。
使用方法如下：
1、调整云台旋钮可使扫描头进行多角度转向； 2、调整三脚架旋钮可对扫描头高低进行调整；
3云台及三脚架在角度﹑高低调整结束后，一定要将各方向的螺钉锁紧，否则可能会由于固定不紧造成扫描头内部器件发生碰撞，导致硬件系统损坏；
云台及三脚架
2、标定过程简述
相机参数标定是整个扫描系统精度的基础，因此扫描系统在安装完成后，必须进行标定，操作方法如下：
1打开WIN3DD扫描系统，点击“扫描标定切换”选项，将系统工作界面调○
至标定界面；
2取出标定板,放至扫描仪扫描区域； ○
3调整相机参数，通过“调整相机参数”对话框中的曝光，增益与对比度○
来调整亮度，并观察相机实时显示区，得到满意的图像质量；
4调整扫描距离，○在打开标定界面时，相机实时显示区会显示一个白色“十
字”将相机实时显示区划分为两个同样面积的区域（如图所示）。这时光栅投射器会投出一个黑色的“十字”，这样会在同一个区出现两个十字叉。将标定板放置在视场中央，通过调整硬件系统的高度以及俯视角，使两个十字叉可能重合；
5调整标定板：根据界面左上角的标定指示操作，开始标定。注意：每一○
步骤中，都需观察左侧标志点提取显示区，使板上的99个点均处于视场内，且至少88个点提取成功（提取成功的点呈现绿色）才能进行标定操作；
6根据软件步骤提示，一步步进行标定，直到显示标定完成为止。若标定○
过程出现问题或者标定不成功，可点击“重新标定”选项，并根据系统提示进行重新标定；
3、WIN3DD扫描系统的操作
1操作界面 ○
点云操作-工具栏 扫描管理-工具栏
2常用操作命令使用说明 ○
扫描操作：用于单帧工件扫描。
扫描标定切换：主要用于扫描视图与标定视图的相互转换。 相机曝光：用于对相机的曝光进行调节。
视图切换：分别对视图进行多方位显示，即分别获得从这6个方位观察三维点云数据的视觉效果。
区域放大：对所选矩形区域的数据进行放大显示，便于观察。 旋转：对三维场景中的三维点云进行旋转，便于从各个角度观察。 平移：对三维场景中的三维点云进行平移，在放大点云观看其某个部分的时候，这一命令能常被用到。
矩形选择：在三维场景中，任意构成闭合的矩形。在该矩形区域中的三维点云数据将会全部被选择。
取消选择：与相关选择工具配合使用。撤销全部已选择数据，即全部不选。
四、实验注意事项
1、使用扫描仪时，应注意：避免扫描系统发生碰撞，造成不必要的硬件系统损坏或影响扫描数据质量；
2、禁止碰触相机镜头和光栅投射器镜头；
3、扫描头扶手仅在用于云台对扫描头做上下、水平、左右调整时使用。严禁在搬运扫描头时使用此扶手；
逆向扫描与三维建模操作流程指导书
