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| 編輯推薦： |
（1）包含多种实用有效的非接触式测量技术方法，如光栅式扫描测量、手持式激光测量、多模式手持式白光测量、工业CT扫描测量等。
（2）包含工程实际中的多种非接触式测量实例，如非接触式测量在艺术、医疗、教育、机械制造等方面的具体应用。
（3）硬件、软件全包含。既介绍了常见非接触式测量设备的工作原理、关键技术特点、操作规范，也详细介绍了常见的点云数据格式及处理流程、Geomagic Design X 逆向建模的操作基本方法与步骤。
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| 內容簡介： |
非接触式测量以光学成像为基础，结合计算机视觉技术和几何量测量原理，无需接触被测物体，具有分辨率高、采集数据快、全场测量、成本低和精度高等优点，已被广泛应用于航空航天、汽车、医疗和古文物保护等领域。目前，非接触式测量已经成为精密工程重要的研究方向，并为我国精密工程发展战略提供有力的技术支撑。
本书综合和归纳了当前在逆向工程中常见的非接触式测量设备系统的工作原理、关键技术特点、操作规范等，并通过工程实践应用案例使读者能够掌握非接触式测量技术的基本理论、基本思想和基本方法，通过理论联系实际，便于读者更好地理解和掌握所学内容，并为进一步学习和研究测量技术理论与方法打下良好基础，具有广泛的适应性。编写本书的目的是给读者提供一个逆向工程中非接触式测量技术的学习平台。
本书可供高等院校机械、汽车、工业设计等相关专业的本科生和研究生作为学习教程及实践教材，对相关领域的专业工程技术人员也具有较高的参考价值。
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| 目錄：
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1 非接触式测量技术概述 1
1.1 非接触式测量分类及工作原理 1
1.1.1 声学测量法 1
1.1.2 磁学测量法 2
1.1.3 X 射线扫描法 2
1.1.4 电涡流测量法 4
1.1.5 结构光法 4
1.1.6 激光三角法 5
1.1.7 激光测距法 7
1.1.8 干涉测量法 7
1.1.9 图像分析法 9
1.2 非接触式测量关键技术特点 10
1.3 非接触式测量的应用 10
1.3.1 非接触式机器人测量系统 10
1.3.2 激光经纬仪测量系统 11
1.3.3 近景摄影测量系统 12
1.3.4 全站仪测量系统 14
1.3.5 三维激光扫描测量系统 15
1.4 非接触式测量的发展 16
2 光栅式扫描测量 17
2.1 光栅式扫描测量技术 17
2.2 ATOS 光栅式扫描测量系统 18
2.2.1 ATOS 系统组成 19
2.2.2 测量流程 20
2.3 鼠标的功能 21
2.3.1 鼠标左键和中键的功能 22
2.3.2 鼠标右键（RMB）的功能 23
2.4 测量头 23
2.4.1 标定 23
2.4.2 调整测量头到另外的测量体积 25
2.4.3 标定操作向导 25
2.5 测量流程 27
3 手持式激光测量 32
3.1 手持式激光测量技术 32
3.2 HandyScan700 测量系统 34
3.2.1 HandyScan700 系统组成 35
3.2.2 HandyScan700 测量策略 37
3.2.3 HandyScan700 系统的操作流程及使用方法 38
4 多模式手持式白光测量 49
4.1 多模式手持式白光测量扫描技术 49
4.1.1 白光测量技术概述 49
4.1.2 白光测量技术特点 49
4.2 EinScan 多模式手持式白光测量系统 50
4.2.1 EinScan 多模式手持式白光系统组成 50
4.2.2 EinScan 多模式手持式白光测量系统测量策略 51
4.3 EinScan 多模式手持式白光测量系统的操作流程及使用方法 52
4.3.1 硬件 52
4.3.2 软件界面 54
4.3.3 标定 56
4.3.4 适用扫描的物体范围 62
4.3.5 扫描模式介绍 62
4.4 扫描流程 63
4.5 快速扫描 64
4.5.1 扫描前设置 65
4.5.2 拼接模式 65
4.5.3 分辨率 66
4.6 激光扫描 66
4.6.1 扫描前设置 66
4.6.2 分辨率 67
4.6.3 框架点扫描 67
4.7 扫描测头按钮功能 68
4.8 扫描 68
4.8.1 预扫 68
4.8.2 相机视口显示 69
4.8.3 扫描距离 70
4.8.4 扫描设置 71
4.8.5 显示数据调整 74
4.8.6 开始扫描 74
4.8.7 拼接 74
4.9 暂停扫描 77
4.9.1 扫描暂停按钮 77
4.9.2 编辑数据 78
4.9.3 右击菜单 78
4.9.4 剪切面 79
4.9.5 生成点云 80
4.10 工程列表 80
4.10.1 新建/打开工程 81
4.10.2 当前工程 81
4.10.3 重命名工程 81
4.10.4 移除/删除 81
4.10.5 工程拼接 82
5 工业 CT 扫描测量 84
5.1 工业 CT 测量技术 84
5.2 Phoenix v 工业 CT 系统 89
6 常见的点云数据格式及处理流程 95
6.1 常见的点云数据格式 96
6.1.1 LAS/LAZ 文件格式 96
6.1.2 OBJ 文件格式 97
6.1.3 OFF 文件格式 98
6.1.4 PCAP 文件格式 99
6.1.5 PCD 文件格式 99
6.1.6 PLY 文件格式 100
6.1.7 PTS 文件格式 101
6.1.8 STL 文件格式 101
6.1.9 XYZ 文件格式 102
6.2 点云数据处理流程 103
6.2.1 点云处理的三个层次 103
6.2.2 低层次处理方法 103
6.2.3 中层次处理方法 104
6.2.4 高层次处理方法 105
7 Geomagic Design X 逆向建模 107
7.1 Geomagic Design X 系统组成 108
7.1.1 初始模块 108
7.1.2 模型模块 108
7.1.3 草图模块 109
7.1.4 3D 草图模块 109
7.1.5 对齐模块 109
7.1.6 曲面创建模块 109
7.1.7 点处理模块 110
7.1.8 多边形处理模块 110
7.1.9 领域划分模块 110
7.2 Geomagic Design X 系统操作流程及功能 111
7.2.1 工作界面 111
7.2.2 鼠标操作及快捷键 114
7.2.3 面板 115
7.2.4 精度分析和属性 120
7.2.5 底部工具栏 122
7.2.6 常用对话框控制命令图标 123
7.2.7 环境菜单 124
7.3 Geomagic Design X 多边形阶段处理技术 125
7.3.1 Geomagic Design X 多边形阶段简介 125
7.3.2 Geomagic Design X 多边形阶段处理工具 126
7.4 Geomagic Design X 精确曲面技术 129
7.4.1 Geomagic Design X 精确曲面阶段介绍 129
7.4.2 精确曲面阶段的主要操作命令 130
7.4.3 应用实例 131
8 非接触式扫描综合应用 143
8.1 非接触式扫描技术在艺术与设计方面的应用 143
8.2 非接触式扫描技术在医疗卫生方面的应用 148
8.3 非接触式扫描技术在科研教育方面的应用 153
8.4 非接触式扫描技术在机械制造方面的应用 155
8.4.1 冲压模具全生命周期管理 155
8.4.2 汽车钣金件冲压回弹检测及分析 157
8.4.3 焊接结构件变形检测 162
参考文献 170
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| 內容試閱：
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随着科学技术和工业的发展，现代工业的生产效率越来越高。测量技术在质量控制、逆向工程、自动化生产以及生物医学工程等方面的综合应用日益重要。传统的接触式测量技术存在测量时间长、需进行补偿、不能测量弹性或脆性材料等局限性，因而不能满足现代工业发展的需要。近年来伴随着光学和电子元件的广泛应用，非接触式测量技术已经成为十分重要的测量方法和手段之一，逐渐成为研究热点。
非接触式测量方法以光电、电磁、超声波等技术为基础，在仪器的感受元件不与被测物体表面接触的情况下，即可获取被测物体的各种外表或内在的数据特征，可以远距离、非破坏性地对待测物体进行测量，对物体影响小，同时也避免过于限制待测物体，适应复杂环境能力强，尤其对高温、高速、大变形、破坏等工况研究有常规测量无法比拟的优势。其测量基于光学原理，具有高效率、无破坏性、工作距离大等特点，可以对物体进行静态或动态的测量。此类技术应用在产品质量检测和工艺控制中，可大大节约生产成本，缩短产品的研制周期，大大提高产品的质量，因而备受人们的青睐。典型的非接触式测量方法包括激光三角法、电涡流测量法、超声波测距法、立体视觉法等。
本书内容共 8章。前 6章分别讨论了非接触式测量工作原理、关键技术特点、应用和发展，以及光栅式扫描测量、手持式激光测量、多模式手持式白光测量、工业 CT扫描测量、常见的点云数据格式及处理流程，详细阐述了部分常用的光学法和非光学法测量技术及相应的测量仪器，并结合相关测量方法说明了这些非接触测量方法的原理、优缺点、精度及适用范围。为便于读者的学习和应用，争取做到重方法、重应用、重能力的培养。第 7章介绍了 Geomagic Design X逆向建模的操作基本方法与步骤。第 8章通过综合应用实例进行了适当的理论性分析，指出了未来非接触测量技术的发展趋势。通过本书的学习，读者可掌握非接触式测量技术的基本理论和基本方程，掌握应用 Geomagic Design X进行逆向建模的操作方法，加深对逆向工程中非接触式测量技术的理解。
本书的主要特色：①本书内容既系统又简明、既重视理论又强调实际，包括了非接触式测量技术的基本原理及使用方法，便于有关工程技术人员阅读，亦可作为工科院校相关专业的本科生和研究生教材；②本书介绍了实用有效的非接触式测量技术方法，便于解决实际工程中的测量问题，读者学完之后，可以将所学应用于解决一些实际问题；③本书包含工程实际中的多种非接触式测量技术的实例，便于培养出理论与实际相结合、把所学理论应用于实际以解决工程问题的科技人才。
本书第 1~4章、第 8章由石光林编写，第5、6章由尹辉俊编写，第 7章由罗信武编写。在本书撰写过程中，参考了一些国内外资料。在此，谨向参考文献作者表示衷心感谢。本书的编写也得到了柳州市 36中刘丽老师、柳州市鑫鼎科技有限公司高聪以及广西科技大学研究生刘文选、陈嘉键、姚雪颖、商搏世、王文枫、赵帅等的大力支持，在此表示衷心感谢。
限于水平，本书中一些缺漏和不当之处，敬请读者不吝批评指正。
编著者
2022年3月
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