三維旋轉激光掃描測量系統的設計
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有了轉臺中心軸線(xiàn)的方向，還需要確定空間三點(diǎn)P1，P2，P3繞轉軸R形成圓的圓心O(x0，y0，z0)才能使轉臺中心軸線(xiàn)定位。如圖6，為了求O，首先計算轉軸R在xOy面上的投影與y軸夾角α、R與z軸的夾角β，然后P1，P2，P3依次繞z軸、x軸旋轉到與xOy平行的平面上，旋轉矩陣分別為：
式中：P1，P2，P3旋轉到與xOy平行的平面上就可以很容易求出圓心，然后將圓心再依次繞x軸、z軸反向旋轉β和α，即得到O，轉臺中心軸線(xiàn)的方向和位置得到確定。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/194944.htm
5 多視拼合及重疊數據區域的處理
逆向工程中，對實(shí)物樣件進(jìn)行數字化時(shí)，因為測量范圍的限制或遮擋的關(guān)系，往往不能在同一坐標系下一次測量產(chǎn)品全部的幾何數據，需要在不同的方位(即不同的坐標系)測量產(chǎn)品的各個(gè)部分，其中每個(gè)方位測量的數據片稱(chēng)為視，多個(gè)方位測量的數據稱(chēng)為多視數據，將不同坐標系下的多視數據統一到同一坐標系下的處理過(guò)程，稱(chēng)為多視數據拼合。
多視數據拼合包括兩個(gè)部分，第一步是將不同坐標系的數據變換到同一個(gè)坐標系中，數據片通過(guò)旋轉和平移來(lái)調整方位達到形位匹配；多視數據變換到同一坐標系后，數據片之間存在重疊區域，由于測量和變換存在誤差，重疊區域內的多重數據需要做合理的運算使其融合為單層數據。第一步是方位調整，可稱(chēng)為“拼”(Registration)，亦稱(chēng)數據對齊，第二步是多層數據融合為單層數據，可稱(chēng)為“合”(Intergr-ati-on)。將數據點(diǎn)集看作一個(gè)剛體，兩個(gè)數據點(diǎn)集的對齊屬于空間剛體移動(dòng)，因此多視數據對齊問(wèn)題可看作空間兩個(gè)剛體的坐標轉換，問(wèn)題歸結為求解相應的轉換矩陣，移動(dòng)矩陣T和旋轉矩陣R。如圖7所示是2個(gè)數據片截面上兩行數據融合的示意圖。最簡(jiǎn)單的融合方法是中值平均，這樣會(huì )在重疊區域邊緣出現臺階。改進(jìn)的方法是加權，使得融合后的數據片在重疊區域邊緣光滑過(guò)渡，但這種方法未考慮重疊區域邊緣外一定鄰域內的數據點(diǎn)也存在誤差。
6 結語(yǔ)
通過(guò)激光旋轉掃描測量的方式獲取樣件的三維信息，可方便快捷地進(jìn)行雕刻制品的加工，快速實(shí)現雕刻藝術(shù)品的數字化以及復制或批量生產(chǎn)。從而節省硬件平臺及人力成本，在木雕、石雕、玉雕等各類(lèi)雕刻行業(yè)中獲得極其廣泛的應用，掀起了一場(chǎng)革新的浪潮。
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