创想智造3D打印手板模型加工

标题: 《3D打印逆向建模技术及应用》孙水发，李娜，董方敏，杨继全著 [打印本页]

作者: 3D新闻 时间: 2016-10-21 12:21
标题: 《3D打印逆向建模技术及应用》孙水发，李娜，董方敏，杨继全著
《3D打印逆向建模技术及应用》将反求工程模型获取技术扩展到逆向建模，归类为：①工程图样反求；②断层三维重建；③立体视觉三维重建；④以激光扫描为代表的3D扫描重建四种，又围绕这些逆向建模技术的数据采集原理、方法进行了系统的总结和分析，且给出了相应的实例进行验证说明。

《3D打印逆向建模技术及应用》主要适合涉及3D打印技术、3D打印逆向建模技术领域的高校教师、科研人员、研究生和本科生以及相关工程技术人员使用。

目录

第1章逆向建模概述
1．1 3D打印与逆向建模
1．1．1 3D打印技术
1．1．2 逆向建模技术
1．2 逆向建模技术分类
1．2．1 工程图样反求
1．2．2 断层三维重建
1．2．3 立体视觉三维重建
1．2．4 3D扫描重建
1．3 点云处理技术
思考题
参考文献

第2章基于工程图样的三维重建
2．1 二维图样及其处理
2．1．1 机械零件的表示方法
2．1．2 二维样图的数据处理
2．2 二维样图的三维重建
2．2．1 面向实体的重建方法
2．2．2 面向线框的重建方法
2．3 用于三维制造的三维模型文件
2．3．1 常见的三维图形软件
2．3．2 从工程图样重建三维模型实例
思考题
参考文献

第3章断层成像技术
3．1 断层成像过程分类
3．1．1 合成断层成像
3．1．2 逐点扫描断层成像
3．2 断层成像模式
3．2．1 X射线断层成像
3．2．2 CT实际用例
3．2．3 超声断层成像
3．2．4 光学相干层析成像
3．3 其他断层成像技术
思考题
参考文献

第4章立体视觉三维重建
4．1 摄像机标定
4．1．1 理想成像模型
4．1．2 标定流程
4．2 立体匹配
4．2．1 区域匹配
4．2．2 特征匹配
4．2．3 相位匹配
4．2．4 立体匹配基本约束
4．2．5 相似性度量
4．3 单目视觉三维重建
4．3．1 明暗度法
4．3．2 运动法
4．4 双目视觉三维重建
4．5 多目视觉三维重建
思考题
参考文献

第5章激光三维扫描系统
5．1 测距原理
5．1．1 飞行时间法
5．1．2 三角测量法
5．1．3 干涉法
5．2 激光扫描技术与目标表面架构形成
5．3 激光扫描测量平台
5．3．1 机载型激光扫描系统
5．3．2 车载激光扫描系统
5．3．3 地面激光扫描系统
5．4 常用激光扫描仪介绍
5．4．1 RIEGL VZ-400三维激光扫描系统
5．4．2 Maptek I-Site8810三维激光扫描系统
5．5 3D CaMega光学三维扫描系统实例
5．5．1 3D CaMega光学三维扫描系统介绍
5．5．2 扫描系统构建
5．5．3 三维测量前的准备工作
5．5．4 三维图像获取和后处理
思考题
参考文献

第6章三维点云数据处理
6．1 点云数据介绍
6．1．1 表面扫描点云
6．1．2 CT、扫描点云
6．2 Geomagic Studio软件介绍
6．2．1 Geomagic Studio软件简介及特点
6．2．2 Geomagic Studio软件工作界面
6．2．3 Geomagic Studio软件工作流程
6．3 Geomagic Studio基本操作
6．3．1 三维扫描数据读取
6．3．2 三维扫描数据视图控制
6．3．3 三维扫描数据选择方式
6．4 Geomagic Studio点云数据处理
6．4．1 单视角三维扫描数据编辑
6．4．2 多视角三维扫描数据拼接
6．4．3 三维点云数据封装
6．5 Geomagic Studio网格化数据处理
6．5．1 简化三角网格
6．5．2 松弛
6．5．3 填充孔
6．5．4 去除特征
6．5．5 导出stl文件
6．6 PCL点云处理
6．6．1 PCL介绍
6．6．2 PCL安装
6．6．3 PCL参数设置
6．6．4 PCL使用
思考题
参考文献

第7章三维可视化、建模与实例
7．1 背景介绍
7．2 三维表面模型绘制技术
7．2．1 Marching Cubes算法
7．2．2 面绘制的VTK实现
7．2．3 等值面算法的共同特点
7．3 OCT三维体绘制技术
7．3．1 体绘制技术简介
7．3．2 光学模型
7．3．3 体绘制典型算法
7．3．4 传递函数
7．3．5 体绘制实现
7．4 VS220立体视觉建模
7．4．1 MV-VS220双目立体视觉测量系统
7．4．2 摄像机标定
7．4．3 摄像机标定精度的主要影响因素
7．5 Artec激光扫描三维建模
7．5．1 Artec Eva三维扫描系统简介
7．5．2 Artec Eva扫描仪特点
7．5．3 Artec Eva扫描仪扫描实例
思考题
参考文献

作者: 3D新闻 时间: 2016-10-21 12:22
精彩书摘

　　《3D打印逆向建模技术及应用》：
　　后者通过匹配不同图像中的相同特征点，利用这些匹配约束求取空间三维点坐标信息，从而实现“三维重建”这种方法可以实现重建过程中的摄像机自标定，能够满足大规模场景三维重建的需求，且在图像资源丰富的情况下重建效果比较好；不足之处是运算量比较大，重建时间较长。常用的单目视觉方法有明暗度法、光度立体视觉法、纹理法、轮廓法、调焦法、运动法等，这里重点介绍应用最为广泛的明暗度法和运动法。

　　4.3.1 明暗度法

　　明暗度法，即明暗度恢复形状法。这种方法通过分析图像中的明暗度信息，运用反射光照模型，恢复出物体表面的法向信息进行三维重建。Horn于1970年首次提出了SFS方法的概念，并给出了一个表示二维图像中各像素点明暗度与其对应的三维点的法向、反射率以及光照方向之间关系的非线性偏微分方程——明暗度方程。
　　但是这种SFS方法是一个欠约束问题，需要其他约束才能进行求解，所以传统的SFS方法还要基于三个假设：
　　①反射模型为朗伯特模型，即从各个角度观察，同一点的明暗度都相同的；
　　②光源为无限远处点光源；
　　③成像关系为正交投影。
　　在这些假设条件下，物体表面明暗度只由光源入射角的余弦决定，因此可以由明暗度求解物体表面法向。但是基于这三个假设的模型存在两个问题：
　　①朗伯特模型是一种理想化的模型，真实物体通常不满足朗伯特模型；
　　②正交投影的病态性（解不）问题——不同的表面也可以产生相同的图片，导致重建效果较差。

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