[发明专利]一种快速参数化逆向方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种快速逆向方法，具体是一种具有操作简单、低成本、精度高特点的快速参数化逆向方法，属于逆向工程技术领域。

背景技术

在产品试制，设计人员特别是创客、极客制作产品的过程中，往往基于成本和试制条件考虑，都是尽量通过对现有样件增、删、改，实现相应功能，但在增、删、改的过程中往往也没有该样件的具体图纸，只能借用卡尺等工具进行尺寸测量，一遇到复杂样件就无法用卡尺测量，则只能重新制作零件，成本较高。

而利用3D扫描仪对样件尺寸进行扫描时，在对电子元器件，特别是电路板的扫描存在较大问题，当样件电路板遇到，例如需要为多触点加装多探针的需求时(探针直径约0.7mm)，用需要喷显影剂的3D扫描仪会导致电路板没法使用，且因喷粉后，因粉的厚度会造成触点变大，精度丢失严重。而面对不需要喷粉的激光3D扫描仪时，会出现细节丢失情况(如某触点和某细节始终扫描不上)，且精度达不到要求，如换用更高精度的激光扫描仪时，则成本更高，且还是会出现细节丢失的问题。

在专利申请CN201210052972.6中，公开了一种用三维草图逆向方法，是通过测量和几何约束获得样件的尺寸数据，该方法在逆向的实际过程中会出现，复杂异形件测不准和样件几何约束困难的问题，实用性较差。

在专利申请CN201410532630.3中，公开了一种逆向艺术品的方法，该方法利用白光扫描仪获取相关数据，该方法逆向数据会出现精度不高的问题，并不适合工业实用。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种具有操作简单、低成本、精度高特点的快速参数化逆向方法。

为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案：

一种快速参数化逆向方法，主要利用相机和工装组成的信息采集系统，采集样件尺寸数据并输出采集的图片信息，图片信息经过信息前处理系统中的软件处理后，在信息后处理系统中的三维绘图软件打开时，呈现的尺寸数据与样件的实际尺寸是吻合的，最后在三维绘图软件中，利用线条勾勒获得样件的具体尺寸并输出成三维制图文件，其中，为保证逆向精度，采用焦距锁死的相机配合特定工装来采集数据，采用标定板来校正数据，采用特定算法的软件程序来处理数据。

更进一步的方案是：

所述信息采集系统用相机+定焦镜头，并锁死镜头焦距，配合工装夹具采集样件的尺寸信息，提升数据采集精度，再用标定板来校正单反镜头畸变和透视变形，提升数据整体精度。

其中，采用的工装夹具主要是为了保证相机与样件之间的距离与角度，降低数据采集的不可控性。

更进一步的方案是：

所述信息前处理系统利用信息采集系统采集的尺寸图片信息，利用依特定算法的软件程序，并结合标定板校正数据，对图片信息进行转换，使该图片信息在三维绘图软件中打开时，在三维绘图软件中呈现的样件尺寸与实际尺寸吻合。

更进一步的方案是：

所述信息后处理系统主要是利用三维绘图软件通过利用线条对图片信息进行还原，得到与样件的实际尺寸吻合的图纸。

本发明的逆向方法，可以快速的逆向获得样件的2D平面信息，特别是针对电路板逆向有较好的效果，可以有效较低成本，实现了较高精度。

附图说明

图1为本发明标定示意图；

图2为本发明逆向电路板时数据采集的示意图；

图3为利用UG线条勾勒样件轮廓示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方案对本发明的技术方案做进一步详细的说明：

首先，简要说明本发明的设计思路：主要利用相机采集样件尺寸数据并输出采集的图片信息，图片信息经过前处理系统中的软件处理后，在三维绘图软件打开时，呈现的尺寸数据与样件的实际尺寸是吻合的，最后在三维软件中，利用线条勾勒获得样件的具体尺寸并输出成三维制图文件。

所述信息采集系统用相机+定焦镜头，并利用焦距固定器锁死镜头焦距的微调功能，配合工装夹具采集样件的尺寸信息，在数据采集时，相机光圈尽量使用最小光圈，且用遥控器按动快门减少相机的震动，以提升数据采集精度。

所述信息采集系统每次换装镜头或每三个月都必须将标定板放在指定位置，用相机对标定板采集图片信息，并将新采集的图片信息导入处理系统中软件程序中，用以校正单反镜头畸变和透视变形，提升数据整体精度。

所述工装夹具主要是为了保证相机与样件之间的距离与角度。