摘要:本文以光学三维测量技术及其发展方向进行研究,先结合实际情况,简单地对光学三维测量技术进行分析,明确该项技术的实际情况,再对该项技术的发展方向,和未来前景进行阐述,旨在提升光学三维测量技术的质量,满足实际工作的需求,积极推动行业的持续健康发展。
关键词:光学;三维测量技术;发展方向
科学技术的进步和智能化技术的发展,使得新兴技术逐渐覆盖到人们生活的方方面面。为了满足人们生活的需求,智能可佩戴设备在此背景下应运而生,而光学三维测量技术在此类产品的设计、制造中具有很高的应用价值。基于此,本文对光学三维测量技术的原理及其应用进行分析,通过在智能可佩戴设备的应用为基础,分析未来其在相关领域的应用价值和发展方向。
1.光学三维测量技术的基本情况
光学测量技术涉及的领域十分广泛,逐渐渗透到了国民经济和日常生活的方方面面,而光学测量的基础就是对光学现象的利用与分析。而光学现象,一般是指,光的媒介的相互作用,包括吸收、色散、荧光和散射等,这些内容的基本情况,同时,光还具有幅度、相位、偏振等内容。诸多光学现象和光的特性,都可以被用来实现信息的获取。这些光学现象参量的存在,就会给我们提供了广阔的目标信息获取的途径。
光学三维测量技术是一种以特定的光学特征、图案的采集获取与数据三维重建为基础的测量技术,核心技术涉及到相机的标定、图像去畸变与三维结算。实际的应用中,光学三维测量技术通过控制相机,对投射或者覆盖了特殊编码光栅、斑纹的物体表面进行图像采集,对采集的图像进行二值化分析、序列化的重建,实现对三维形貌尺寸的采集、重建重构与三维数据分析。。
光学三维测量技术以及被众多研究机构进行了产品的应用,集成了便携的一体化设备。新拓三维的出品的一种三维扫描测量设备,在实际的应用,只需要对测量对象的表面进行处理(黏贴用于拼接的标记点或喷涂增强测量效果的着色剂),设备的相机再对准测量部分,就可以在2-3s轻松的获取测量对象的三维数据,有效提升相应工作的进行效率,确保测量的质量。同时这一技术相比传统的三坐标测量,还具有便携、不受测量行程限制的点,也可以开展在不同测量环境进行高精度测量的需求。
2.智能手表中光学三维测量技术的应用
智能手表,是现代生活中的一种重要设备,因为智能手表的存在,很多工作,就不需要去进行测定了,比如心率等,所以能够为人类健康奠定基础。但是,在实际的应用中,为了保证智能手表的功能与安全,就要对智能手表的玻璃盖平整度进行测定,因为这部分的平整度,对智能手表的舒适性是有直接影响的,所以,实际的工作中,就要做好智能手表玻璃盖的控制,确保智能手表的服务能力。
而使用光学三维测量技术,就能完成对的玻璃盖板的平整度进行测定,从而满足使用和佩戴的基本需求。但是在实际的测量中,这部分的测量却存在一定的难点和需求。所以简单对这部分难点和需求进行阐述,具体如下。
1)反光。因为设备主要选择玻璃材料,所以玻璃材料本身就具有表面光滑、反光能力强,表面反光等特点,这些特点的存在,就会给测量带来影响,严重时,还会影响测量数据不准确的问题。
2)大角度弧面。玻璃盖板在实际的谁中,它的R角和大角度弧面,往往会有较高的精度要求,如果精度要求不高,就会给后续的加工带来影响,不利于智能手表的加工和生产。
3)非接触式测量,结合实际情况,可以发现玻璃本身的厚度是很小的,所以测量过程中,一些测量方法,容易造成玻璃损坏,所以实际生产中,这种测量方式就具有较高的生产要求,要求使用非接触式样的测量方法,从而保证测量的质量确保测量工作,不會给智能手表带来影响,从而保证 仪表的服务功能。另外,为了满足实际工作的基本需求,可以对智能手表的功能和作用带来影响,积极推动智能手表的服务能力提升。
结合上述测量的难点,可以发现,智能手表的玻璃盖需要一种具有准确性高,测量简单的无接触的操作方式,而这种方式就是光学三维测量技术,这种技术的合理利用,能够实现对各种信息的获取,从而保证智能手表的合理利用。另外,实际的测量过程中,使用光学三维测量技术,不仅具有较高的精确度,同时,还是一种在陈旧技术支持下的一种技术类型,所以设备会具有较高的利用能力。
实际测量中,先选择相应的测量仪器,以测量仪器为工作的基础,并做好各项工作的合理控制,从而保证工作的质量,降低各类隐患对测量的影响。测量时,先要对玻璃盖板进行喷粉处理工作,并在实际的喷粉之前,摇晃瓶身,促使显像粉末充分溶解,喷涂过程中,避免和工件直接接触。喷粉的过程中,需要使得玻璃盖板之间保持一定的距离,一般情形下,这一距离应该控制在15~20cm左右,喷涂过程中,需要保持均匀,喷涂,并以便于实现高质量的数据采集。最后在获取相关数据之后,需要使用专门的软件进行误差分析,从而满足 为满足工作的需求,先将扫描获取的数据导入到分析软件中,再将智能手表玻璃盖的3D设计图导入其中,从而实现坐标对其。
而在坐标对其之后,软件就能自动进行3D对比,并根据误差的大小输出相应的图谱,通过输出的图谱,可以直接看到实测值,包括轮廓度、平面度、R角和外形长宽以及偏差分布等信。并根据所显示的数据,及所显示的图片,实现数据信息的校对,确保检查结果符合实际需求。
除此之外,光学三维测量技术,还可以用于手机玻璃背板检测中,一般情形下,很多手机生产商都会生产是有玻璃后盖的手机,而为了保证后盖的精度,表面给工施工带来影响,就要注意其他工作的影响,如此才能控制生产质量,确保测量结果的准确性与可靠性。确保手机在实际的生产中,能够很好的对玻璃盖进行控制,确保玻璃后盖的精度与准确性,不至于影响相关工作的顺利进行。除此之外,光学三维测量技术,还可以用于手机玻璃平面度的检测中,准确度的发现平面度信息,实现对收集质量的检测,从而满足相关工作人员的基本需求,积极提升服务能力。
3、光学三维测量技术的发展方向研究
光学三维测量技术始终在以高精度的方向发展,各项先进技术的支持,使得光学三维测量技术的精度能够得到保证有效降低,测量过程中的数据误差,再配合有效的检测分析软件,能进一步提高数据精度,降低误差数据的发生概率。另外,为满足实际的工作需求,还要对相应的自动化技术利用,并且以在线检测自动化控制技术为基础,实现自动化在线实时检测,满足实际生产的需要,有效控制误差,避免误差给测量带来影响,全面提升测量的精度与效率。并且,还能简化测量的流程,使得测量的过程,成为傻瓜流程,如此能够尽可能地降低操作的难度。
综上所述,关系三维测量技术在实际的发展中,主要是朝向精确化、简易化和可自动化的方向发展,满足实际工作的基本需求。
4.结束语
本文结合实际情况,对光学三维测量技术进行研究,简单分析光学三维测量技术。再以该项技术为基础,结合智能手表玻璃盖板测量中光学三维测量技术的应用,分析了该项技术符合实际应用需求。最后,再对该项技术的发展方向进行分析,阐明了该项技术正在朝着智能化、精确化和简易化等方向发展。
参考文献
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作者简介:
陈军(1980.06-),男,陕西西安人,工学硕士,研究方向:光学三维数字化测量。