解决方案 | 云知尚ePath-poly，点云测量快速自动提取上万个测量点偏差值

“点云” 测量技术广泛应用于测量、测绘、电力、建筑、汽车等相当多的领域。通过激光雷达，结构光扫描仪，线激光扫描仪等设备，可以方便的得到点云数据。点云数据与标准模型的偏差计算，经常使用Polyworks软件中进行。Polyworks软件可以方便的得到全局偏差分布，但是如果需要精确的知道某个局部，或者整体的点云数据上多个点的偏差值，以及这些点的精确坐标，需要工作人员手动一个一个点击设置。当需要成千上万个点的时候，这个工作量就会相当大。云知尚ePath-poly软件，可以帮助用户自设置规则，自动生成测量点，并输出测量报告，显著提高测量效率。

点云是某个坐标系下的点的数据集。点云包含了丰富的信息，包括三维坐标X，Y，Z、颜色、分类值、强度值、时间等等。点云可以表达物体的空间轮廓和具体位置，通过点云我们能看到小到纽扣，茶杯，大到汽车，飞机，甚至是街道、房屋的模型和形状。点云本身和视角无关，可以任意旋转，从不同角度和方向观察一个点云，而且不同的点云只要在同一个坐标系下就可以直接融合。所以点云获取，数据比对，逆向建模，在工业界的应用越来越多。   

使用CREAFORM形创进行工件扫描 （图片来自CREAFORM形创）

Oechsler公司使用蔡司GOM扫描仪扫描结果（图片来自Oechsler）

用户使用扫描仪厂家的产品获得点云数据后，通常会使用三角化模型来保存扫描结果。同时，很多用户会使用第三方软件Polyworks进行数据后处理。PolyWorks以功能强大且稳定的直接硬件接口而闻名。其旗下产品PolyWorks|Inspector™是一款通用的3D尺寸分析和质量控制软件解决方案, 控制工具或零件尺寸, 判断和避免制造及装配问题, 通过实时测量指导安装，并经由使用便携式测量设备和CNC CMM监督装配产品的质量。它提供一套广泛的指导技术，非常多的工业制造企业相信它能够为便携式测量设备提供高效、精确和可重复的测量流程。

 Polyworks测量点输出选取

激光扫描仪扫描获取产品点云信息，导入Polyworks中后与理论数模进行比较，生产偏差分布图，此时能够获取全局的偏差分布，但是无法获取单个目标位置的偏差。单点的偏差需要人工逐点点选才能获取目标点偏差值。在测量点数较多时，人工点选工作量非常大。

客户对于产品测量要求非常高，想知道整个产品上，沿着产品轮廓线分布的一系列测量点的偏差值；或者客户的数模非常大，例如飞机部件，风力发电机叶片，汽车部件等，显然是一个非常费时费工的工作。

 云知尚解决方案 

云知尚ePath-poly软件，实现了“等弧长间距测量点自动提取”功能。ePath-poly软件，轻松帮用户完成了如下工作内容：

1）按用户要求分布测量点：点云与数模最佳拟合后，可以根据测量间距要求或总测量点数要求，分布测量点，自动获取测量点偏差值。（等间距表示弧长等间距，解决了不同部位不同投影步长的问题）。

2）按设置的测量点生成偏差值：可以根据数模上标注的测量点位，对拟合后对应的点位进行测量，生成目标点偏差值。

3）输出设置的测量点的点云：可以实现测量点偏差值的点云导出，即将包含测量点位、目标点偏差值的数模导出成点云格式可供CATIA等软件查看。

中航工业某客户的产品，需要对其尺寸进行精密的测量。客户关注测得的三角化模型上面，几乎每个位置，包含内外表面的偏差数据；同时，对于一些关键的配合面，客户想更进一步地，取得更多地点的偏差数据，并希望将这些数据输出成报表。云知尚ePath-poly软件交付给客户之后，这些问题全部迎刃而解。而且这部分繁重的规划工作，在几秒钟内就得到了解决，为客户节约了非常多的精力。

客户模型及自动规划的测量点

测量点显示

所有测量点的偏差值

测量点的偏差值-局部

     对于局部特别关注的测量面，云知尚ePath-poly同样给出了有效的解决方案。

关键测量面点设置

关键测量面偏差数据

关键测量面数据报告

在本文中所演示的工件之外，云知尚为用户提供的多种工件进行了测试。通过对工件的测量点设置，客户关注的部分结构测量结果均能有效得到。客户对云知尚产品相当满意。

在本文中所涉及的项目中，客户提供了被测产品的CAD模型，所以比对的工作，在polyworks里面很容易就可以进行。在本项目交付之后，客户又对云知尚提出了一个更大的挑战：如果没有CAD模型，要进先进行逆向建模，再进行选点测量，该怎么办？

当然，在云知尚（西安）智能科技的诸位同事的努力下，这个问题，也已经得到了圆满的解决。相应的产品，即将面世，敬请期待！