物体表面轮廓的三维测量技术是近年来才发展起来的一种新型技术,用于获取被测物体的空间表面轮廓的三维点云数据,依据采集到的物体表面点云数据,可以对待测对象进行几何检测或进行三维逆向建模,具有快速、准确、高效的优点。3D传感器是以结构光三维测量技术为基础研制出的新型测量传感器,能无接触的对物体的表面轮廓进行三维测量,测量过程中也不会对物体的表面结构造成破坏,但该传感器一次测量只能获得被测物表面一条线上的三维点,不能直接实现待测对象全局的表面轮廓扫描测量。本研究课题以3D传感器为基本测量器件,将待测物固定在精密平移轨道上,采用丝杠及步进电机驱动待测物平移,从而实现对待测对象全局的表面轮廓扫描测量,构建了一套三维扫描仪。该设备可应用于工件几何检测、外形修复,能够快速并高精度的完成扫描,获得工件完整的全角度的表面形貌特征。本课题主要研究内容如下:1.设计了系统的总体结构,基于线结构光3D传感器建立了全局三维激光扫描仪的测量模型。2.研究了系统的标定方法,设计了相应的基准尺作为标定靶标,通过扫描仪采集基准尺的一组图像实现智能传感器与平移导轨关系的标定,同时能将两个3D传感器标定在统一坐标系下,标定过程简单、有效。3.编制开发了全局三维扫描数据采集软件。4.对标定后的系统测量精度进行了验证,并进行实际的扫描测量实验,系统的测量精度可达0.03~0.13mm(视被测对象大小)。