ScanLineLRA2V三维扫描仪.docx

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ScanLineLRA2V三维扫描仪

Holon3D手持式三维扫描仪

使用说明书

深圳市华朗科技有限公司（华朗三维）

Shenzhen HolonTechnologyCo,Ltd（HOLON3D）

地址：

中国深圳南山区南光商务大厦2栋21-19邮编：

518054

电话：

86-0755-86586007/86586285

传真：

86-0755-86586285-769

邮箱：

service@网站：

目录

ScanLineLRA-2V3

1.界面3

1.1简介3

1.2顶部工具条3

1.3状态栏4

1.4监视和输出窗口4

2.文件操作5

2.1文件面板5

2.2点云面板5

2.3视图面板5

3.3D视图操作6

3.1旋转、平移和缩放6

3.2特写缩放6

4.扫描7

4.1扫描面板7

4.2扫描片7

4.3标志点7

5.选择/删除8

5.1扫描片8

5.2标志点8

6.标杆9

6.1添加、删除和编辑9

6.2显示9

7.摄影测量/优化10

7.1摄影测量10

7.2标志点优化10

7.3点云优化11

7.4误差分析11

8.绑定框架12

8.1绑定框架12

8.2解除绑定12

9.显示13

9.1隐藏面板13

9.2视野面板13

9.3显示面板13

9.4性能面板13

10.关于15

10.1版本信息15

10.2帮助资源15

ScanLineLRA-2V

1.界面

PostedbyHolon3D

1.1简介

ScanLine扫描软件的界面很简洁，所有操作分别位于“通用”、“扫描”、“显示”三个工具栏中。

通用工具栏包含文件操作和点云输出功能，扫描工具栏包含与扫描和摄影测量相关的功能，显示工具栏包含显示控制功能。

1.2顶部工具条

软件的标题栏中有一个顶部工具条，里面可以放置一些最常用的操作。

用户可以定制顶部工具条中的内容，点击工具条右端的小三角形按钮，会弹出一个下拉菜单。

点击“更多命令...”，即可实现定制。

另外，点击“最小化功能区”，则可以自动隐藏工具栏。

另外还有两种自动隐藏工具栏的方法，一种是在工具栏的空白区域点击右键，从弹出菜单中选择“最小化功能区”，另一种是双击工具栏的标签，后者比较简便，推荐使用。

1.3状态栏

状态栏的左侧显示提示和反馈信息，右侧则显示扫描场景的一些基本统计数据。

1.4监视和输出窗口

监视窗口位于左下方，用于输出详细的提示和反馈信息，输出窗口位于右下方，暂时未被使用。

“面”:

后面为扫描片统计信息。

以“面：

4（0|4|3|2）”为例，它表示扫描场景中有4个扫描片，其中0个标志点扫描片，4个点云扫描片，有3个扫描片被选择，其中号扫描片为2当前扫描片。

“点”:

后面为点云统计信息。

以“点：

619258（123887）”为例，它表示扫描场景中共有619268个点，其中当前扫描片有123887个点。

“标”:

后面为标志点统计信息。

以“标：

13（2|0）”为例，它表示扫描场景中共有13个标志点，其中有2个标志点不可见，0个标志点被选择。

2.文件操作

PostedbyHolon3D

文件操作位于通用工具栏中，

2.1文件面板

文件面板中的“新建”、“打开”、“保存”和“另存为”按钮与一般的软件相同。

勾选“精简”复选框时，文件以精简模式保存，精简模式文件的尺寸只有正常文件的1/3，但是打开会比较慢，建议一般情况下不要勾选。

若要改变文件的保存模式，只需打开文件，更改“精简”复选框的状态，再保存文件即可。

2.2点云面板

点云面板用于输出点云和标志点。

勾选“原生”复选框，则以内部格式.pnt输出点云，该格式同时包含标志点，可用于后期装配。

若勾选“仅标志”，则仅输出标志点，不输出点云。

不勾选“原生”复选框，则以通用格式输出点云，支持的格式包括.xyz、.vtx和.ply，在右下方的下拉框中选择。

勾选“法线”复选框，则输出的点云带有法线，法线数据会增加文件体积。

法线可以在逆向工程软件中计算得到，一般不要输出。

勾选“挖孔”复选框，则可以清除标志点附近的点。

清除的直径在左下方的下拉框中选择，也可以直接输入数值，单位为毫米。

设置好上述选项后，点击“导出”按钮，即可输出点云。

只有当前可见的扫描片才会被输出，另外，若勾选“消杂点”，则杂点不被输出，否则输出杂点。

默认的输出目录为软件安装目录下的output子目录。

2.3视图面板

视图面板用于控制监视窗口、输出窗口和状态栏的显示和隐藏。

3.3D视图操作

PostedbyHolon3D

3.1旋转、平移和缩放

旋转、平移和缩放是基本的3D视图操作，通过鼠标+辅助键来实现。

普通旋转:

类似摇头和点头，通过按下Alt键的同时拖动鼠标左键来实现。

轴心旋转:

类似于转动方向盘，通过按下Ctrl键的同时拖动鼠标左键来实现。

平移:

通过按下Alt键的同时拖动鼠标右键来实现。

缩放:

通过按下Ctrl键的同时拖动鼠标右键来实现。

滚轮缩放:

通过按下Shift键的同时滚动鼠标滚轮来实现，向上滚动为放大，向下滚动为缩小。

3.2特写缩放

特写缩放用于对扫描场景的局部区域进行特写查看，操作方法为同时按下Ctrl键和Alt键，然后对感兴趣的区域拉框。

正向拉框，也即从左上角到右下角为放大，反之为缩小。

4.扫描

PostedbyHolon3D

4.1扫描面板

扫描面板位于扫描工具栏中，用于控制扫描仪进行扫描。

点击“扫描”按钮或按下扫描仪左上角的按键则开始扫描，再次点击“扫描”按钮或松开扫描仪按键则停止扫描。

扫描仪有两种工作方式——标志点扫描方式和点云扫描方式。

前者仅扫描标志点，后者不仅扫描标志点也扫描点云。

勾选“仅标志”复选框，则以标志点扫描方式工作，否则以点云扫描方式工作。

勾选“后对齐”复选框，则在扫描结束后再次对齐扫描片。

当扫描大型物体时，由于标志点较多，初始定位容易发生错误，使用后对齐可以在扫描结束后重新找准定位。

勾选“监视”复选框，则扫描时会在监视窗口输出反馈信息。

勾选“去噪点”复选框，则可以减少扫描过程中产生的噪点。

去噪点的强度在下方的下拉框中选择，强度越高，则扫描结果越干净，但也越容易丢失小细节，一般用默认的强度即可。

“删除”按钮用于删除被选择的扫描片，关于扫描片的选择和删除，详见“选择/删除”。

4.2扫描片

一次扫描所获得的数据称为一个扫描片，扫描片分为两种——标志点扫描片和点云扫描片，分别由相应的扫描方式得到。

标志点扫描片仅有标志点数据，没有点云数据，它仅显示扫描仪工作过程中的轨迹线。

点云扫描片既有标志点数据，也有点云数据，它除了显示轨迹线之外，还显示点云。

标志点扫描片的轨迹线显示为虚线，点云扫描片的轨迹线显示为实线。

扫描片按照时间先后顺序编号，从0开始计数。

4.3标志点

标志点显示为球体，被标志点扫描片覆盖的标志点为可见标志点，否则为不可见标志点。

前者显示为紫色，后者显示为黄色。

5.选择/删除

PostedbyHolon3D

5.1扫描片

点击扫描片的任意部位，即可选择该扫描片，拉框可一次选择多个扫描片。

选择的时候按住Shift键，则可实现乒乓选择。

被选择的扫描片会在轨迹线的两端显示箭头，箭头的方向代表扫描仪起始和终止扫描时的朝向。

被选择的扫描片可以有多个，但只有其中一个为当前扫描片。

当前扫描片的轨迹线会加粗显示，且轨迹线两端的箭头更大。

滚动鼠标的滚轮，即可在被选择的扫描片中轮流切换当前扫描片。

要删除被选择的扫描片，点击扫描工具栏->扫描面板中的“删除”按钮即可，也可以按键盘上的Del键。

注意，被删除的扫描片不可恢复。

扫描片的选择信息在状态栏的右侧显示，详见“界面”一节的“状态栏”。

5.2标志点

同时按下Shift+Alt键，点击或拉框即可选择标志点。

正向拉框是添加选择，反向拉框是取消选择。

被选择的标志点会显示包围框。

要删除被选择的标志点，点击扫描工具栏->标志点面板中的“删除”按钮即可，也可以按键盘的Ctrl+Del键。

注意，被删除的标志点不可恢复。

标志点的选择信息在状态栏的右侧显示，详见“界面”一节的“状态栏”。

6.标杆

PostedbyHolon3D

标杆为摄影测量提供长度基准，与之相关的功能位于扫描工具栏的标杆面板中。

6.1添加、删除和编辑

由两个标志点可以定义一根标杆。

要添加、删除和编辑标杆，选择该标杆的两个标志点，点击相应按钮即可。

长度值在右下方的下拉框中选择，亦可直接输入数值，单位为毫米。

6.2显示

勾选“标杆”复选框，则显示标杆，否则不显示。

勾选“长度”复选框，则在标杆的一端显示三个数值，从左至右依次为标称长度、测量长度和两者的偏差，单位为毫米。

为了便于查看，上述三个数值的显示角度可作调整。

选择标杆的两个标志点，按住Ctrl键，滚动鼠标的滚轮即可。

7.摄影测量/优化

PostedbyHolon3D

标志点优化和点云优化功能位于扫描工具栏的摄影测量面板中。

7.1摄影测量

用摄影测量优化标志点，可以消除扫描过程中的累积误差，使整体精度得到保证。

摄影测量还同时得到扫描仪的内部参数，实现扫描仪的自校准，自校准的结果可用于点云优化。

软件内置的摄影测量为双相机摄影测量。

与现有的单相机摄影测量不同，双相机可以自动区分和定位标志点，因此无需编码标志点，也就是说，双相机摄影测量使用普通标志点即可工作。

7.2标志点优化

点击摄影测量面板内的“标志点”按钮，或者按键盘的“G”键，即可进行标志点优化。

标志点优化有两种模式，即统一模式和分离模式。

在统一模式中，标志点扫描片和点云扫描片不加区分，均被采用，而分离模式仅使用标志点扫描片。

勾选“统一”复选框，则为统一模式，否则为分离模式。

统一模式一般用于小件物体的快速扫描。

对于小物体，可以省去标志点扫描步骤，直接扫描点云，然后用统一模式优化标志点，最后优化点云。

对于大型物体，一般先扫描标志点，扫描完所有的标志点后，再扫描点云。

点云扫描完毕后，用分离模式优化标志点，最后优化点云。

当然，标志点优化也可以提前到点云扫描之前进行。

注意，在分离模式中，所有的标志点都必须可见，也即被标志点扫描片所覆盖，否则无法进行优化。

用摄影测量优化标志点时的一个重要参数是相机位置数，在左下方的下拉框中选择。

为了得到可靠的计算结果，相机位置数要随着标志点数目的增加而增加。

对于小型物体，一般选128或256；中型物体一般选256或512；大型物体一般选512或1024。

相机位置数每翻一倍，则计算时间大致x4，内存消耗大致x3。

如果相机位置数过少，则可能使部分标志点的可见数过小，导致优化失败。

这时软件会提示一些标志点的可见数过小，并自动选择它们。

如果它们是伪标志点，即软件误识别的，实际不存在的标志点，则直接删除即可。

如果不是，则需增加相机位置数重试。

标志点优化结束后，会在监视窗口显示优化后的误差信息。

迭代数为优化的迭代次数，初误差为优化前的误差，其后为每次迭代后的误差。

每迭代一次，整体误差都会减少，当误差减少的数值很小时，优化结束。

7.3点云优化

点击摄影测量面板内的“扫描”按钮，或者按键盘的“O”键，即可进行点云优化。

上面提到，在用摄影测量优化标志点时，可以同时得到扫描仪的内部参数，即自校准。

自校准结果可用于点云优化，以消除分层，提高整体精度。

点云优化有两种模式，即稳定模式和时变模式。

稳定模式:

认为扫描仪在扫描过程中是稳定的，即内部参数没有发生变化，因此优化时使用标志点优化时得到的校准结果。

时变模式:

认为扫描仪在扫描过程中不稳定，即内部参数随时间发生了变化，因此对每个扫描片都使用摄影测量重新计算内部参数。

时变模式由于对每个扫描片都要进行一次摄影测量计算，因此要消耗更多的时间。

计算时使用的相机位置数在右下方的下拉框中选择。

一般选128或256即可，只有当扫描片很大时，才需要选择512。

一般情况下，一次扫描工作往往在短时间内完成，比如一天、几个小时甚至更短。

在这么短的时间内，可以认为扫描仪是稳定的。

因此一般情况下建议使用稳定模式，即勾选“稳定”复选框。

如果使用时变模式，反而会导致计算结果的精度和可靠性降低。

点云优化结束后，会在监视窗口显示每个扫描片的优化误差、统计误差和建议信息。

每个扫描片一行，显示优化后误差的均值和方差。

统计行显示所有扫描片误差均值的平均值和方差，偏离统计均值太大的扫描片为待清理扫描片。

待清理扫描片会被自动选择，可以点击优化扫描按钮来清理它们，也可以直接删除它们。

如果没有待清理的扫描片，则误差最大的扫描片会被自动选择，用户可自行分析该扫描片的误差，决定存留。

7.4误差分析

优化后的标志点，可以通过色标来显示其投影误差和优化时的可见数，勾选相应的复选框即可。

投影误差是在图像空间内衡量的，单位为像素。

所谓可见数，是指在多少个相机位置中可见。

可见数越高，则精度和可靠性也越高。

增加相机位置数，可提高所有标志点的可见数。

在开启误差分析或可见数分析时，按住Alt键滚动滚轮，可以改变色码表的尺度范围。

8.绑定框架

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绑定功能位于扫描工具栏的标志点面板中。

所谓绑定框架，即指绑定导入的标志点。

该功能用于大型物体的分块扫描。

对于大型物体（2米以上），标志点和点云的数据量都变得很大，若在单一文件内完成扫描，则会消耗大量的系统资源，降低扫描效率。

另外，物体尺寸过大时，仅靠内置的摄影测量亦难保证整体精度。

一种既能提高效率又能保证整体精度的方法就是分块扫描。

首先，以较大间隔贴大号标志贴，覆盖整个物体表面，呈稀疏分布，构成整体框架；

用传统的单相机摄影测量得到上述标志贴的高精度坐标；

以正常间隔贴普通标志贴，划分物体表面为若干区块，每个区块单独扫描，可以并行；

对每个区块的扫描文件，绑定前面得到的整体框架，优化后输出点云；

在逆向工程软件中导入所有区块的点云，直接合并，由于它们的绝对坐标系相同，因此无需对齐。

8.1绑定框架

点击标志点面板中的“绑定”按钮，在弹出的文件对话框中选择要绑定的标志点文件（.pnt）即可。

绑定成功后，被绑定的标志点显示为灰色，表示该标志点属于框架，不可改变位置。

8.2解除绑定

点击标志点面板中的“剥离”按钮，即可解除绑定。

解除绑定后，属于外部框架的标志点消失，仅本地的标志点保留下来，且不再显示为灰色。

9.显示

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显示工具栏包含隐藏面板、视野面板、显示面板和性能面板。

9.1隐藏面板

隐藏面板用于隐藏/显示扫描片。

点击“隐藏”按钮，或按“H”键，则隐藏/显示被选择的扫描片。

点击“全部”按钮，或按“U”键，则在仅显示被选择的扫描片、隐藏所有扫描片和显示所有扫描片三个状态之间轮流切换。

被隐藏的扫描片点云不可见，仅轨迹线可见，且在轨迹线的两端显示十字叉。

只有点云扫描片才能被隐藏，标志点扫描片则不能。

隐藏除了影响查看外，还对点云输出有影响，被隐藏的扫描片的点云不会被输出。

9.2视野面板

视野面板用于调整视野范围到感兴趣的区域。

点击“当前”按钮，或按“F”键，可将视野调整到当前扫描片。

点击“选择”按钮，或按“S”键，可将视野调整到被选择的扫描片。

点击“全部”按钮，或按“A”键，可将视野调整到所有扫描片，也即整个场景。

9.3显示面板

显示面板用于控制一些显示相关的设置。

勾选“多色”复选框，或者按“C”键，则将每个扫描片的点云显示为不同的颜色，以便区分。

勾选“标志点”复选框，或者按“M”键，则显示标志点和轨迹线，否则不显示。

勾选“框架”复选框，或者按“L”键，则显示连接标志点的框架，否则不显示。

9.4性能面板

性能面板包含与3D显示加速相关的一些设置。

勾选“消杂点”复选框，则隐藏扫描过程中产生的一些杂点，同时这些杂点在导出点云时也不会被输出。

勾选“加速”复选框，则通过抽稀点云来加速显示。

抽稀的比率在下方的下拉框中选择。

2即表示每2个点中抽一个显示，5即表示每5个点中抽一个显示，余类推。

不勾选则显示所有扫描点。

当前扫描片不受该设置的影响，始终不被抽稀。

当扫描文件很大、点数很多时，点云的显示会消耗图形加速卡大量的资源，导致3D交互不流畅。

这时通过选择“加速”，并设置合适的抽稀比率将使3D操作变得流畅。

10.关于

PostedbyHolon3D

点击工具栏右上角的按钮，即可弹出“关于”对话框。

10.1版本信息

对话框的第二行，“Build”后面显示的为软件版本信息。

10.2帮助资源

对话框的第四行，为软件帮助文档的访问链接，点击链接即可访问本网站。