4.1.2 光学触笔的基本操作及维护
（1）光学触笔的基本操作
1）扫描框架拍摄
①光学触笔和其他三维扫描仪及光学测量仪器一样，使用前都需要进行设备的校准。
②校准前需进行“扫描框架拍摄”，目的是在测量过程中定位光笔的相对位置。
③测量大物体时，由于累积误差会使最后的测量误差偏大，为了控制整体的误差，测量大物体时应先建立框架，再进行标志点的拼接测量。
2）操作流程
①确认左右相机的拍摄场景及其光栅视窗均打开（光栅视窗投射蓝光）。
②确认相机定标已完成，在“.\CalibData”目录下有camera.bin文件。
③对待测物体进行分析，并在整个被测的大物体上贴上所需的标志点。
④调整好测量头到被测物体的距离，根据需要调整两个相机的曝光时间和增益强度。
⑤按照6节所描述的进行光栅发射器焦距的调整，使投出的光栅清晰可见。
⑥点击工具栏中的新建
，工程扫描模式改为“框架扫描”，选择“工程目录”，输入“工程名称”；此时若工具栏中的“实时识别”处于高亮状态，则左右相机窗口中的标志点为实时显示状态。
⑦结果显示。点击命令栏
，扫描完成后，相机视窗如图4.5所示。
图4.5 框架的扫描结果
⑧第一面拍照标记点完成后，移动扫描仪或被测物体进行下一次拍照，点击图标
进行下一次拍照。绿色点为上次测量的点，红色点为新识别的点。在左侧的工作面板有每次扫描的误差。
如果新测量的部位标志与前面测量部位的公共标志点少于4个时会弹出对话框，需重新调整测量的位置或者角度，重新拍摄。
重复第八步，把整个被测物体上的标志点测量完，物体的框架就建立好了。建立好的框架如图4.6所示。
⑨框架保存：框架建立好后，会自动保存在工程目录下以工程名命名的文件夹“Results”文件夹内，名称为“**.dgm”文件（“**”为工程名）。另外也可以手动保存框架，方法为：点击鼠标右键选择“导出框架点”，系统会自动弹出路径保存对话框，选择相应的路径保存，如图4.7所示。
⑩框架建立好后，选择“标志点拼接扫描”，勾选“打开框架点”，选择框架路径并将框架导入后便可打开此框架点进行扫描。
利用框架扫描来测完整个被测物体。在测量过程中可以没有公共的拼接部分，可利用框架来进行拼接，如图4.8所示。
图4.6 测物体的整个框架
图4.7 导出框架点
图4.8 点云拼接到框架上
3）标定过程
①切换“光笔模式”。
②选取对应框架的文件。
③输入球半径15。
④确定开始标定，如图4.9所示。
图4.9 光笔标定
4）圆柱标定
操作光笔在固定点上自由运动，扣动扳机进行测量采集，当采集位置达到70次以上时可点击“Next”完成圆柱标定，如图4.10所示，圆柱标定完成后会自动进入球标定状态。
图4.10 光笔标定第一步、圆柱标定示意图
5）球标定
操作光笔在标定球上打点，按光笔上的扳机，在球面上的相应位置会出现点信息，如图4.11所示。打点超过40个时，点击“Next”标定完成，系统会自动计算、保存光笔标定的文件，文件保存在安装目录之下。
图4.11 光笔标定第二步、球标定示意图
6）光笔测量（图4.12）
当完成了光笔的校准后，即可开始测量工作：
①在相机视野内自由移动光笔，按动扳机获取点的位置。
②光笔有两种模式：单点采集和连续点采集。
③保存格式为：.ASC。
数据有自动保存功能，为防止因误操作或者断电等引起测量数据丢失，程序在每一次打点后都会实时保存测量文件。
（2）设备的维护及其他的接触式测量仪器
1）设备的基本维护（图4.13）
①测量头拆卸：只需要逆时针旋拧取下即可。
②测量头安装：顺时针旋拧，拧至稍微紧即可。
图4.12 测量结果显示
图4.13 测量头装卸
③光笔上的标定点不能弄脏或弄丢，否则在拍摄框架的时候无法找到光笔，还须注意：
A.标定点尽可能少用手去摸，以免弄脏。
B.标定点若脏了，则需更换。
C.光笔不适宜在强光照射（如太阳光）下使用。
2）系统的环境要求（表4.4）
表4.4 光学触笔系统环境要求
（3）主流的接触式测量设备
1）主流设备
主流的接触式测量设备有3D Probe光学触笔、FARO Arm关节臂、ROMER绝对臂等，如图4.14所示。
图4.14 3D Probe光学触笔、FARO Arm关节臂、ROMER绝对臂
2）设备的对比分析（表4.5）
表4.5 接触式测量仪器的对比
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