A、什么是截面轮廓扫描?
截面轮廓扫描的核心是提取物体在某一平面(或空间位置)上的边界形状信息。例如,用刀切割一个零件,切口处的边缘轮廓即为该截面的轮廓;医学CT扫描中,每一层图像都是人体组织的截面轮廓。通过多个截面的轮廓数据,可重建物体的三维结构或分析其内部特征。
B、截面轮廓扫描方案
1. 机械接触式扫描
通过探针(如三坐标测量机CMM)接触物体表面,记录探针在截面上的坐标位置,生成轮廓线。通常适用在精度高(微米级),不要求工作效率,适合小批量、高精度零件检测(如精密机械零件的截面尺寸验证)。
2. 光学非接触式扫描
① 激光扫描仪:发射激光束到物体表面,通过接收反射光计算表面点的三维坐标,沿截面方向扫描可获取该截面的轮廓点云。
② 结构光扫描仪:投射特定模式的光(如条纹、网格)到物体表面,通过相机捕捉变形光模式,计算表面形貌,提取截面轮廓。
但只适用效率高、非接触(适合柔软或易损物体),但受表面反光、颜色影响,精度(毫米至微米级)依赖设备性能。
C、应用场景
① 零件检测:扫描零件截面轮廓,与CAD设计模型对比,验证尺寸是否合格(如轴类零件的直径、键槽宽度)。
② 逆向工程:对现有实物(如文物、竞争对手产品)进行截面扫描,提取轮廓数据,重建三维模型并优化设计。
非破坏性扫描文物(如陶器、青铜器)的截面,分析内部结构(如修复痕迹、制作工艺),辅助文物保护与研究。
D、与三维扫描的区别
截面轮廓扫描是三维扫描的子集:三维扫描获取物体表面或内部的三维点云/体数据,而截面轮廓扫描是从中提取特定截面的二维轮廓信息。例如,三维扫描一个杯子得到整体点云,截面轮廓扫描可提取杯口、杯底的圆形轮廓。
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