[发明专利]一种基于三维扫描的产品逆向解构方法

说明书

本发明公开了一种基于三维扫描的产品逆向解构方法，包括以下步骤：S1：将产品放置在转盘上；S2：确定产品的扫描基准，在产品的表面固定多个标记点；S3：转盘每隔预定时间从静止转过设定角度，同时利用深度扫描仪对产品的表面进行扫描，以得到由产品的表面数据所组成的点云数据集合，其中，设定角度为当前正对着深度扫描仪的标记点到下一个标记点之间的圆心角；S4：将点云数据集合导入Imageware软件，进行点云处理；S5：将S3处理后的数据导入三维软件，进行逆向建模，得到产品的三维模型。本发明能够解构现有产品的结构，快速准确地得到产品的三维设计模型，并且保证了三维设计模型的精度。

技术领域

本发明涉及产品逆向设计领域，特别涉及一种基于三维扫描的产品逆向解构方法。

背景技术

逆向工程(又称逆向技术)，是一种产品设计技术再现过程，即对一项目标产品进行逆向分析及研究，从而演绎并得出该产品的处理流程、组织结构、功能特性及技术规格等设计要素，以制作出功能相近，但又不完全一样的产品。

逆向工程源于商业及军事领域中的硬件分析。其主要目的是在不能轻易获得必要的生产信息的情况下，直接从成品分析，推导出产品的设计原理。逆向工程技术目前已应用于产品的复制、仿制、改进及创新设计，是吸收先进技术和缩短产品设计开发周期的重要支撑手段，广泛应用于机械、航空、汽车、医疗、艺术等领域。

随着计算机辅助设计的流行，逆向工程变成了一种能根据现有的物理部件通过CAD、CAM、CAE或其他软件构筑3D虚拟模型的方法。逆向工程的过程采用了通过丈量实际物体的尺寸并将其制作成3D模型的方法，真实的对象可以通过如CMMs，激光扫描仪，结构光源转换仪或者X射线断层成像这些3D扫描技术进行尺寸测量。这些测量数据通常被认作是点集，缺乏拓扑信息并且同时通常会被制作成更有用格式，例如多边形网格，NURBS曲线或者CAD模型。由于顶点云本身并不像3D软件里的模型那样直观，所以如同3-matic、Imageware、PolyWorks、Rapidform或者Geomagic，这些软件都提供了将顶点云变成能可视图像或者被其他应用软件，如3D CAD、CAM、CAE识别的格式的功能。

但是现有技术的扫描一般扫描精度不高、完整度不够，二来这样易造成后期将扫描的点云数据导入软件中重建模型时，拼合精度不高，逆向建模后不能够反应实物特征，导致逆向建模失败。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于三维扫描的产品逆向解构方法，以解构现有产品的结构，快速准确地得到产品的三维设计模型，并且保证了三维设计模型的精度。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种基于三维扫描的产品逆向解构方法，包括以下步骤：

S1：将产品放置在转盘上；

S2：确定产品的扫描基准，在产品的表面固定多个标记点；

S3：所述转盘每隔预定时间从静止转过设定角度，同时利用深度扫描仪对产品的表面进行扫描，以得到由产品的表面数据所组成的点云数据集合，其中，所述设定角度为当前正对着所述深度扫描仪的标记点到下一个标记点之间的圆心角；

S4：将所述点云数据集合导入Imageware软件，进行点云处理；

S5：将S3处理后的数据导入三维软件，进行逆向建模，得到产品的三维模型。

优选的，在S3中，所述转盘和所述深度扫描仪的配合扫描步骤如下：

S301：扫描产品的当前标记点所在面，并保存当前点云数据；

S302：所述转盘转过所述设定角度，以从所述当前标记点转到下一个标记点；

S303：判断是否所有的标记点均已被扫描，如果否，则返回S301；如果是，则进行S304；