学位论文开题报告：轻便式扫描仪机构设计及模拟加工

目录/提纲：……
一、选题背景和意义
二、课题预期目标
三、国内外的研究动态
四、研究内容
1、激光扫描仪的工作原理
2、根据具体扫描对象，设计相应的扫描方案
3、根据扫描运动要求，设计运动部件及控制系统
4、根据要求，设计整体框架平台
5、选择合理的运动控制部件，并对整体机构进行模拟装配与运动仿真
6、对关键零件进行数控模拟加工
五、研究思路
六、研究的步骤
1、三维激光扫描仪的原理的学习与研究
2、轻便式扫描仪的设计方案及整体设计
3、扫描仪的硬件设计
4、扫描仪的软件设计
5、扫描仪模拟加工
七、拟解决的关键问题
八、课题研究工作计划和进度安排
九、主要参考文献
……
大学学士学位论文开题报告

报告题目 轻便式扫描仪机构设计及模拟加工

学 院 机电学院
年 级 08级机制1班
学位级别 学士
开题日期 2012.2.20

一、选题背景和意义
1、课题背景
因为三维激光扫描仪能够直接获取景物的深度信息，方便快捷，同时，基于激光扫描技术的三维建模能够有效恢复出具有准确几何信息和照片真实感的三维模型，符合高精度的要求。因此，近年来基于激光扫描技术的三维建模技术成为了研究热点。
基于不同的测量原理，目前已经有多种三维扫描仪被开发出来，作为新的高科技产品，这些不同类型的三维激光扫描仪已经成功的在城市建筑测量、文物保护、采矿业、桥梁改建、大型结构、隧道工程地形测绘、公路铁路建设、飞机船舶制造、变形监测、管道
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师的思想和客户的要求，从而可以有效地提高设计的效率与精度，减少设计的成本与周期。此外，本文的研究不着重对以往的设计的改进，实现测量系统简便可靠、体积小、重量轻、易于运输，成本适中；系统操作应简单，易于掌握，尽可能消除人为操作造成的误差，并且准备时间短、准备工作量小、测量时间短。
三、国内外的研究动态
由于三维激光扫描技术具有重要的理论意义和使用价值，近年来国内外许多专家组织对其进行了大量的研究。
近几年，国内外学者在三维激光扫描技术方面作了大量的基础研究工作。首先，表现在对三角法三维激光扫描仪的研究。自 1994 年，M.Levoy 便带领他的小组利用基于三角原理的激光扫描仪和高分辨率的彩色图像获取并重建了米开朗基罗(Michelangelo)的主要雕塑作品并提出了一系列的相关技术.1997 年，Chia-Chun Huang在进行曲面三维扫描的计算过程中，将小波变换和快速傅立叶变换应用到曲面三维点云的获取中去，提高了数据获取的工作效率。此外，Wallace 等人研究了推导了三角法测量的校正公式，并通过实验验证了扫描物体的移动会导致深度图像测量的系统性误差。F. *i 等人提出基于线扫描误差特征的经验公式，利用经验公式对激光扫描仪获得的三维点云数据进行了补偿，并取得了较好的效果。
1997 年，加拿大国家研究委员会(National Research Council)的 El-Hakim 等人将激光扫描仪和 CCD 照相机固定在一个小车上，得到了一个数据采集和配准系统，构建了自己的硬件平台，并于 1998 年在原有系统的基础之上实现了一个室内场景的三维建模系统。
2002 年，I. Stamos 和 P. K. Alen实现了一个能同时获取室外大型建筑的深度图像和彩色图像，并最终恢复出具有照片真实感的建筑物的三维模型的完整系统。并将该系统应用在历史古建筑的三维建模上，取得了较好的效果。
2006 年, Simon Winkelbach 和 Sven Molkenstruck，实现了一种低成本的桌面式三维激光扫描仪系统，这套系统称为 DAVID DAVID 扫描仪扫描过程。
目前，三维激光扫描技术的研究在许多发达国家己经深入展开。并有相应的扫描产品相继上市，基本形成了产业化的格局，同时，这些三维扫描仪产品的应用范围也逐步拓宽。发展至今．美日发达国家的十数家高技术公司已形成了一定规模的新兴产业。其产品在精度、速度、易操作性等方面均达到了较高的水平，并且已经在对地观测系统和快速获取特定尺寸的立体模型中有所运用。由于国内在三维激光扫描技术这方面的研究工作起步较晚，所以与国外相比，目前国内在这个领域的研究相对国外要慢一些，三维激光扫描技术在国内的应用了远没有像发达国家那么的广泛。
但是近几年来，随着人们对三维激光扫描技术认识的不断加深以及三维激光扫描技术本身的快速发展，越来越多的科研技术人员和工程人员加入到这一领域，不管是在研究领域还是商用领域，国内的研究工作都在不断的追赶和赶超国际最先进的技术和应用。比如在研究领域，2000 年以来，钱晓凡等人提出用光学双稳装置来稳定激光光源的光强来解决激光三角法测量精度不高的情况，并将该装置用于测量金属板材，实验结果表明光学双稳装置可以在很大程度上提高三角法测量系统的精度。2002 年，黄战华、蔡怀宇等人分析了激光三角法测量的误差等内容。同年，吴剑锋、王文等人也对激光三角法扫描测量的误差影响因素进行详细分析。2003 年刘伟军、刘鹏等人采用结构光和单目摄像机构成了一 ……（未完，全文共5476字，当前仅显示1923字，请阅读下面提示信息。收藏《学位论文开题报告：轻便式扫描仪机构设计及模拟加工》）