三维反求技术及其应用（一）

　　三维反求技术亦称为逆向工程(reverse engineering)，原先这种技术是用于三维测量及质量检定。生产下来的产品，可利用这技术测量其外型尺寸及检定它的质量，然后对比原先设计时的参数，是否附合要求或须要做出修改、优化等。这可以说三维反求技术是产品设计过程中的下游工序向上游工序反馈信息的一个途径。

塔节　　上世纪六十年代有学者提出利用电脑视觉技术(computer vision)来获取三维数据的可能性。随后，多种技术被研发出来采集三维数据，其中包括，立体视觉、结构光等。这些技术并没有被商品化，因为当时候的图像采集仪器、电子组件、软件技术及电脑计算功能都很难满足技术要求。特别是在电脑计算功能上，当时的电脑没法处理庞大的数据。

　　到上世纪八十年代，美国Cyberware公司研制了一部用来扫描人头的三维扫描仪，并成功地用于影视特技制作。之后，美国及日本公司相继投入巨大的人力物力资源开发相关的技术及扫描仪器，技术方面包括图像雷达、聚焦测距、莫尔条纹等，而扫描仪器到现在已有近百种之多。

橡胶弹簧　　三维反求技术原理及工作流程

　　三维反求技术包括影像反求、软件反求及实物反求等三方面。目前相对最多人研究的是实物反求技术。它是研究实物CAD模型的重建和最终产品的制造。陕义来说，三维反求技术是将实物模型数据化成设计、概念模型，并在此基础上对产品进行分析、修改及优化等技术。

　　工作原理

　　三维反求技术是利用电子仪器去收集物体表面的原始数据,之后再使用软件，计算出采集数据的空间坐标，并得到对应的颜色。扫描仪是对物体作全方位的扫描、然后整理数据、三维造型、格式转换、输出结果。整个操作过程，可以分为四个步骤：<保护元件/p>

　　(1)物体数据化：普遍采用三坐标测量机或激光扫描仪来采集物体表面的空间坐标值。

　　(2)从采集的数据中分析物体的几何特征：依据数据的属性，进行分割、再采用几何特征和识别方法来分析物体的设计及加工特征。

　　(3)物体三维模型重建：利用CAD软件，把分割后的三维数据作表面模型的拟合，得出实物的三维模型。

　　(4)检验、修正三维模型。

　　工作流程

　　三维反求的典型工作流程主要是对现有的实物，使用数据化的仪器，准确、快速地采集表面轮廓的空间坐标值，然后构建曲面、经CAM软件产生CNC加工刀路，在CNC机床上把实物模型制造出来或利用快速原型制造机，把实物原型制造出来。在产品设计方面，采集的空间坐标值，可对实体三维模型，作复杂的修改或再创新。快速原型制造机可读取STL格式的文档，可以由云点直接转换或在建造的曲面、实体三维模型中变压器行业转换。

　　三维数据采集方式

　　三维数据的采集方式，按照它们所采用的原理、有三种方式：一是接触式，如三坐标测量；二是非接触式，如结构光法、激光三角法等；三是逐层扫描方法，如CT法和核磁共振法、自动断层扫描法等。

　　采用哪种采集方式取决于被扫描对象的形状、大小、物质、数据应用目的。在市场上扫描仪器种类很多，采集方式虽然不尽相同、但主要由三个部份组成；即扫描装置、传感器及软件。