CN203038276U - 基于空间编码投影的逆向工程加工系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于空间编码投影的逆向工程加工系统与方法，所述系统包括采集装置、处理装置、加工装置。采集装置连接处理装置，所述处理装置连接加工装置；所述方法包括以下步骤，1）向被采集物体投射空间编码，再通过视频手段获取被测物体的空间尺度的坐标信息，2）对采集到的图像进行处理，重构并优化为曲面模型；3）对生成的曲面模型进行分析计算，生成刀具路径。本实用新型设计具有良好的鲁棒性和自适应性，通过视频手段获取被测物体空间尺度的坐标信息，建立曲面模型，在此基础上生成刀具路径，并将其转换成操控指令，在程控设备上快速成型。此方法将视觉检测技术与快速加工技术相集成，可建立一个面向高精密设备加工的自动检测与成型系统。

Description

基于空间编码投影的逆向工程加工系统

技术领域

本实用新型涉及基于空间编码投影的逆向工程，具体来说设计一种基于空间编码投影的逆向工程加工系统与方法。

背景技术

逆向工程的研究与应用，国内发展时间相对较晚。上世纪90年代中后期，逆向工程才引起国内的学者的关注和重视。

南京航空航天大学的研究小组提出的基于截面数据的曲线重建没有运用基于特征的方法，即对于截面的数据点整体拟合一条B样条曲线，然后基于B样条曲线组进行蒙皮计算。山东大学研究小组李刚根据逆向工程的基本原理和流程,将现有的测量设备、逆向软件、CAD建模软件等有机地结合起来,对产品实物模型进行外形的三维数据测量、数据处理、曲面重建等，并且在此基础上，研究了接触式和非接触式测量方法的原理特点以及适合的场合;研究了如何在保证测量精度、正确反映几何形状的条件下,优化测量路径,减少测量数据点,提高测量效率,解决测量中遇到的各种问题。浙江大学吴守春运用理论和实践想结合的方法,对点云数据及网格数据的特性线提取、三角网格的脊线提取以及点云数据的形状识别进行了一定的研究,寻求计算效率高,结果美观的计算机算法。浙江大学谭光华对点云以及网格模型中的形状编辑问题进行理论探索与应用研究，旨在提高现有模型的可重用性以及变形编辑的效率，减少三维建模以及动画设计的工作量，提出了一个基于ObbGraph的大规模点云曲面自由变形的方法。该方法结合了传统的自由变形(Free Form Deform)比较快速的优点以及微分网格变形技术中特征保持的优点，从而在提高变形效率的同时，能够较好的保持点云曲面的局部几何细节。并且给出了点云曲面上顶点变形梯度的定义及其闭合解。不同于传统的定义于三角面片上的变形梯度，点云曲面的顶点变形梯度直接定义于点云曲面的每个顶点，从而无需类似网格的拓扑结构。山东大学何军围绕网格上的样条曲面拟合和网格模型变形技术等问题进行了深入探讨，针对网格上样条曲面拟合问题，提出一种在不规则控制网格上构造有理双三次曲面的新方法。通过均匀双三次B样条基函数的分解和子基函数的分类，使用类似于B样条曲面的方法在不规则控制网格上构造曲面。同时，针对网格模型尺寸调整问题，提出一种新的保持模型特征的尺寸调整方法，可以很好的保持模型的感知敏感区域的特征，将变形尽量分布到非敏感区域。针对网格模型变形问题，提出一种特征敏感的模型变形方法更加关注网格模型的特征细节。具体是通过在对偶网格中使用特征敏感度量的思想，直接将法向量考虑进来，因此特征敏感的拉普拉斯算子对特征细节非常敏感。

由于国内制造迅速发展,涌现出一大批高科技公司推动了逆向工程技术在我国迅速发展。西安爱德华测量设备有限公司,其在数控系统、测量软件及光学图像信息处理技术等核心技术上拥有自主知识产权,在三坐标数学处理模型的建立、PC总线下CNC控制、计算机图像处理与坐标测量技术研究领域已达到国际先进水平。由浙江大学和杭州一茗软件公司联合开发的RE-SOFT软件,提供了新一代以多级特征抽取、评价、设计、运算、再现以及分析为核心的反求建模范式独具特色的反求建模策略,为用户提供了将点云转化为设计概念、设计方法、功能原理、工程约束以及美学原理等高级信息的最先进求解方法。软件开发应用了模块化开发技术,由数据交换模块、反求造型模块、分析与测量模块、辅助工具模块、图形显示和用户交互模块组成。

逆向工程在数据处理、曲面片拟合、规则特征识别、专用商业软件和三维扫描仪的开发等方面已取得非常显著的进步。但在实际应用中,整个过程仍需大量的人工交互,操作者的经验和素质影响着产品的质量,自动重建曲面的光顺性难以保证,而且没有与实际加工结合的研发案例，因此迫切需要一种新的方法和系统解决上述技术问题。

发明内容

本实用新型正是针对现有技术中存在的技术问题，提供一种基于空间编码投影的逆向工程加工系统与方法，该方法通过视频手段获取被测物体空间尺度的坐标信息，将其转换成操控指令，在程控设备上快速成型，将视觉检测技术与快速加工技术相集成，建立一个面向高精密设备加工的自动检测与成型系统。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下，一种基于空间编码投影的逆向工程加工方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤，1）向被采集物体投射空间编码，再通过视频手段获取被测物体的空间尺度的坐标信息，2）对采集到的图像进行处理，重构并优化为曲面模型；3）对生成的曲面模型进行分析计算，生成刀具路径。

作为本实用新型的一种改进，所述步骤2中对图像进行预处理的过程包括，点云去噪、点云精简、孔洞修补以及点云变形，三维点云数据中总会伴有噪声点的存在，统计所得测量的点云数据中约0.1%—5%的噪声点。噪声点使得重构的模型曲面不光滑、出现变形的情况，在模型重构之前需要对点云数据进行去噪处理。对于三维点云来说，噪声产生的原因来自两方面，一是被测物体本身存在缺陷，例如表面粗糙、有波纹等，另一方面是测量系统的设备，如CCD摄像机的非线性误差、系统的电噪声等。

所述点云去噪，由k邻域内进行剔除奇异点噪声和利用均值漂移迭代进行偏移点调整两步骤组合完成。其中奇异点噪声是在噪声点数据中，某些点是明显与周围点处于不同范围，在模型中体现为毛刺，因此先利用k邻域内筛选算法对于奇异点直接剔除；所述调整偏移点，是指对于一些偏离正常位置的噪声点，需要进行位置调整，使其更接近原始曲面的位置，因此再利用均值漂移迭代算法进行偏移点调整。

所述点云精简，是在点云数据构造的Voronoi图上，利用快速行进算法来不断扩展采样区域，同时利用最远点采样条件来筛选出符合条件的采样点。

所述孔洞修补，主要包括（1）提取出孔洞边界特征点（2）根据孔洞周边点的信息利用径向基函数拟合出孔洞上的曲面（3）根据一定的步长，在曲面上进行采样（4）对所得到的点采用移动最小二乘法进行调整，使得修补后的曲面能够与周围曲面光滑衔接。

所述点云模型变形优化，是对点云模型进行自由变形以得到更适应加工的数据模型，所述自由变形的特性主要是通过基函数的性质表现出来的，引入不同的基函数，就可以形成不同特性的自由变形。

作为本实用新型的一种改进，所述步骤3包括截面间距计算，刀位点计算，刀位路径生成，数控代码生成。

一种基于空间编码投影的逆向工程加工系统，其特征在于，所述系统包括采集装置，处理装置和加工装置，所述采集装置连接处理装置，所述处理装置连接加工装置，所述采集装置、处理装置、加工装置装置采用串行方式连接。

作为本实用新型的一种改进，所述采集装置包括摄像头、投影仪、采集卡，所述处理装置为嵌入式主板，所述主板包括PCI接口芯片、ARM处理器，RAM、CPLD构成的电平转换芯片，所述处理装置为数控机床，被测物体图像通过两个内参数相同、呈对称等高放置的CCD 摄像头被同步记录，通过视频采集卡采集，视频采集卡通过PCI总线与系统主板连接，ARM芯片通过中断方式控制PCI接口芯片，其数据交换通过双口RAM进行缓冲，所述ARM通过PCI接口获取图像信息后进行算法处理，最终生成三维机床的控制代码，通过USB接口将控制代码输出至加工装置。

作为本实用新型的一种改进，所述投影仪采用LCD 液晶成像，投影距离设置为1.25.7米，液晶板尺寸为0.7英寸，标准显示分辨率为1024 × 768像素，标称对比450 : 1，标称光亮2000流明，镜头F 值1.8 2.15，焦距23 27.6毫米。

作为本实用新型的一种改进，所述摄像头采用CCD摄像头，采用1/3英寸数字成像板，其采用1/3 英寸数字成像板，44万像素，535线高清晰的水平分辨率，最低照度0.7流明，信噪比为50dB，内置10 位数字处理器，支持自动背光补偿与自动白平衡。

相对于现有技术，本实用新型设计具有良好的鲁棒性和自适应性的，具有广泛的三维采集检测系统，通过视频手段获取被测物体空间尺度的坐标信息，将其转换成操控指令，在程控设备上快速成型，将视觉检测技术与快速加工技术相集成，建立一个面向高精密设备加工的自动检测与成型系统。

附图说明

图1为本实用新型加工方法整体流程图；

图2为本实用新型加工系统整体结构示意图。

其中1为摄像头，2为投影仪，3为图像采集卡，4为PCI接口，5为PCI接口芯片，6为ARM处理器，7为机床，8为RAM，9为CPLD构成的电平转换芯片,10为键盘，11为LCD显示器，12为FLASH,13为D/A转换器，14为VGA接口,15为USB接口。

具体实施方式

为了加深对本实用新型的理解和认识，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细的说明和介绍。

实施例 1 ：

参见图1，一种基于空间编码投影的逆向工程加工方法，所述方法包括以下步骤，1）向被采集物体投射空间编码，再通过视频手段获取被测物体的空间尺度的坐标信息，2）对采集到的图像进行处理，重构并优化为曲面模型；3）对生成的曲面模型进行分析计算，生成刀具路径。

步骤1中，投影系统的数学模型，在结构光投影系统中, 基于光路可逆原理，理想投影仪2可视为一个逆向理想的针孔摄像机，投影仪2的投影矩阵P可分解为3 × 3的内参数矩阵Ap， 3 × 3的旋转矩阵Rp， 3 × 1的坐标系间的平移向量Tp。基于摄像头1的针孔模型建立理想投影仪的数学模型；基于条纹边界的编码方法，先采用图论的方法，通过人工设置所得编码的中心核，即中心条纹及其附近的编码。这些编码具有良好的对称性与跳变性，便于数字图像检测与提取。然后利用Hadamard 算法快速生成一个初始的编码矩阵。再利用交换代数方式，将矩阵中的不同列进行调换，使得该矩阵的最初几列满足条纹边界编码的设计要求，该优点在于可以遍历整个编码空间，从而能找到较好的编码序列。

步骤2中，预处理的过程包括，点云去噪，点云精简、孔洞修补以及点云数据变形优化，所述点云去噪为，三维点云数据中总会伴有噪声点的存在，统计所得测量的点云数据中约0.1%—5%的噪声点。噪声点使得重构的模型曲面不光滑、出现变形的情况，在模型重构之前需要对点云数据进行去噪处理。对于三维点云来说，噪声产生的原因来自两方面，一是被测物体本身存在缺陷，例如表面粗糙、有波纹等，另一方面是测量系统的设备，如CCD摄像机的非线性误差、系统的电噪声等。

本实用新型算法总体上来看分为k邻域内进行剔除奇异点噪声和利用均值漂移迭代进行偏移点调整这两个步骤，剔除奇异点，在噪声点数据中，某些点是明显与周围点处于不同范围，在模型中体现为毛刺，对于奇异点直接剔除。调整偏移点，对于一些偏离正常位置的噪声点，需要进行位置调整，使其更接近原始曲面的位置。

所述点云精简为，多余的点云数据会影响三维重建效率。对点云数据进行精简后大大减轻了计算机数据存储和运算的负担。快速行进法是水平集方法，用来跟踪运动边界行进过程。这里的边界是指连接内部和外部区域的临界域，临界域在二维平面中为闭合曲线，三维空间中为封闭曲面。在点云数据构造的Voronoi图上，利用快速行进算法来不断扩展采样区域，同时利用最远点采样条件来筛选出符合条件的采样点。

所述孔洞修补为，按照边界点是否能连接成闭合曲线可以将点云孔洞分为封闭孔洞和非封闭孔洞两类。封闭孔洞按照是否有实心点分为单个孔洞和岛屿孔洞。非封闭孔洞按其孔洞附近点是否含有某种特征分为特征孔洞和无特征孔洞。算法的主要步骤：首先提取出孔洞边界特征点，随后根据孔洞周边点的信息利用径向基函数拟合出孔洞上的曲面，随后根据一定的步长，在曲面上进行采样，所得的点进行移动最小二乘法的对所得到的点进行调整，使得修补后的曲面能够与周围曲面光滑衔接。

所述点云模型变形优化，是对点云模型进行自由变形以得到更适应加工的数据模型，所述自由变形的特性主要是通过基函数的性质表现出来的，引入不同的基函数，就可以形成不同特性的自由变形。

本实用新型针对以上提出的几点设计了详细算法如下：

(1)本实用新型采用KD树结构存储空间编码投影采集所得的点云数据，基于KD树的k邻域搜索算法完成边界点的检测与边界线的连接。

(2)对点云边界点的数据的邻域进行分析，提取出边界特征点，利用法向量选取适合的邻域范围，缩小采样点的范围，同时对点列进行参数化，为后续计算进行简化。

(3)曲面拟合阶段，对径向基函数的核函数进行选择，选取适合的径向基函数的核函数，并在此基础上对孔洞边界进行扩张，在扩张的过程中充分利用边界特征点的邻域信息产生填充点，完成对孔洞的修补。

(4)对孔洞修补后的填充点进行再次调整。确保了填充点与周围邻域点能光滑连接。

作为本实用新型的进一步改进，对孔洞修补后的点云模型进行自由变形，使其更适应于进行后期分析与加工。所述自由变形的特性主要是通过基函数的性质表现出来的，引入不同的基函数，就可以形成不同特性的自由变形。基于B样条基函数的自由变形是这方面的典型。基于贝塞尔的FFD变形具有全局性，而基于B样条的FFD具有局域性。而如果把贝塞尔和B样条结合起来，则可以在全局性和局域性之间找到一个平衡点。同时由于变形后的点云模型可能密度变小，需要进行点云上采样，Alexa提出一种基于移动最小二乘投影的点云上采样。该方法的主要思路是在移动最小二乘曲面上计算Voronoi图，因为Voronoi图的顶点就是曲面上到周围已存在点距离最大的点，因此这些顶点将是增加的点。然而在移动最小二乘曲面上计算Voronoi图的计算量是巨大的，因此Alexa采用一个局部近似。上述算法是投影到MLS曲面上的点云上采样，但是在本实用新型中，点云经过曲面重构后是由三角片组成的。所以上面对上面的算法必须进行改进才能用于本项目中。改进的步骤是第四步。当最大的圆被选择之后，其圆心并不是投影到MLS曲面上，而是找周围点中距离最近的原始点云投影点，用该圆形左垂直于局部平面的垂线，向上与这三个点的三维点形成的三角形相交，则相交的就是新增加的点。

实施例 2 ：作为本实用新型的一种改进，对处理后的图像进行三维重构，主要包括曲面重构与曲面光顺。

三角剖分即曲面重构，逆向工程中，曲面重构承接三维点云数据的获取与处理，同时又是后续的曲面空间滤波和光顺的基础，逆向工程中，曲面重构的定义如下：对于给定的一组测量数据点，重构一张曲面，使其能很好地逼近实际模型表面。依据曲面重构的实现策略，可将目前曲面重构的方法分成两类：一是由测量数据点拟合得到曲线进行曲面建模，另一种是利用测量数据点直接进行曲面拟合，即是直接从散乱点云中寻找彼此之间的拓扑关系，建立曲面。而这一过程中研究最广泛，应用最成熟的技术即为三角剖分。

三角剖分要解决的典型问题为：给定散乱数据点集 ，如何建立各个点之间的连接，使得整个V的集合形成一个三角网格，并使得网格质量较高。其实质即为以三角网格反映出散乱数据点之间的邻近拓扑关系，从而揭示和表达数据点之间的内在本质联系。

目前，对于三维平面下的三角剖分，常用的一种解决方法为向二维平面上做投影，来将问题降维处理。而在二维平面上，常用的一种三角剖分技术为Delaunay三角剖分。

针对三维点云数据，采用BPA滚球算法实现三角剖分，BPA算法的主要思想为：如果一个被用户设定好的

值作为半径的圆，在碰到三个点之前都没有碰到其它的点，那么这三个点就形成一个三角形。从一个种子三角形开始，BPA算法绕着一条边进行移动（如它以一个三角形的一条边为轴线，绕着此轴线进行转动）直到它碰到另一个点，形成另外一个三角形。这个过程一直持续到所有的边都被作为主轴转动过为止。然后在从另一个种子三角形开始，重复上述过程。直到没有未被当作轴线的边为止。BPA算法相较于其它算法，需要的内存空间相对较少，并且在时间上非常高效，且重构的效果鲁棒性强。

针对空间投影编码所得的点云数据，本实用新型提出了一个基于夹角约束的BPA算法。采用夹角约束后的BPA算法可以舍弃一些冗余的控制点，使得重构得到的网格大小更加趋于一致，便于后续刀具的加工。

所述曲面光顺是指三角剖分后的曲面并不能达到实际工程的应用要求，不能直接输出到器械上进行实物加工。对剖分结果进行曲面光顺，有助于使得模型更加符合实际的物体标准，同时也方便了后续的路径规划设计和走刀，是非常重要的一步。曲面光顺的基本思想类似于数字图像处理中的滤波。滤波的基本思路是某一个点的像素值不仅与自身值有关，同时应该受到周围像素值的影响。根据一定的算子，进行不同方式的滤波，如中值滤波，均值滤波，高斯滤波等。与其相似，曲面光顺的基本思想是三维点云数据中的每个点的坐标不仅与其自身坐标值有关，同时应该受到周围点云数据的影响，从剖分平面的角度看，距离该点云越近的点，其影响应该不小于距离其越远的点。

由于模型本身、测量精度、计算误差等原因，初得曲面存在大量噪声。这些噪声可能并不位于单一尺度，如测量精度所带来的噪声与计算的四舍五入所引起的噪声并非同一数量级，因此，单尺度下的曲面光顺处理，或在较好消除噪声的同时对模型信息造成损失，或为保持模型原貌而减少迭代次数，从而对小尺度噪声光顺不够充分。针对于此，本技术方案中将尺度因子作为参变量引入光顺中，用变尺度曲面光顺算法对模型进行处理，以改善单尺度光顺下的不足。并通过理论证明了变尺度下单一尺度下更好的光顺效果。

实施例 3 ：

作为本实用新型的一种改进，步骤3中，对处理后的模型进行计算分析，生成刀具路径。本实用新型选择应用最为广泛等截面刀具路径生成算法。该方法包括截面间距计算，刀位点计算，刀位路径生成，数控代码生成。所述截面间距计算可以参照自由曲面加工走刀行距公式计算，但是对于复杂的网格曲面，存在细节处曲率大，难以用公式计算等问题，因此主要和时间综合考虑。所述刀位点计算，一种计算刀位点的方法是根据刀触点和曲面局部特征计算。因为三角网格曲面难以用数学表达式描述，也就难以根据刀触点线来推导刀位线。因此本实用新型采用曲面偏移的方法计算刀位点。偏移后的曲面就成为刀位面，再用平面和曲面相交求得刀位面。

首先需要将曲面的每个三角形解耦，使得曲面的每个三角形是独立的，即当一个三角形发生移动时，其余的三角形不会受到影响。设球头刀的半径为r，球头刀与曲面触点到球头刀的球心距离始终为r，同时由于球头刀始终保持和曲面相切，因此触点沿该触点所在三角形的法向量移动r就得到刀位点。曲面偏移只需按照每个三角形法向量的方向偏移r即可。但是这样移动后曲面就不再是原来那样保持连续。而是各个独立三角形组成的集合。外凸的地方，三角形相互分离，内凹的地方三角形相互交叉。

其次对偏移后的刀位面进行平面求交，计算出刀位点路径线。为了求交的运算的速度，建立曲面的边界盒树。这样对每一个平面求交时，不用遍历曲面的每一个三角形。由于得到的是一系列断裂的线段或者交叉的线段。因此需要进一步处理以得到连续的路径线。所述无干涉刀位路径生成，截面法计算路径核心是得到无干涉刀具路径。对于相交线中断裂的部分，需要进行插补，使得路径能够连续。而对于交叉的部分，被遮挡的部分会产生干涉的路径，因此只需去掉被遮挡的部分。

本实用新型对等截面路径效率较低的问题，提出一种等分层面的刀具路径生成方法。等层面的基本思想是用水平面与曲面相交，相交后会得到一个个的区域块，曲面在水平面之上的那些区域块不用加工，而曲面在水平面之下的区域块将被切削。首先需要生成好等截面法的路径。对等截面路径，从上至下用水平截取，得到每一层的路径线。截面路径位于层面之下的曲线将由一条层面上的直线代替，而截面路径位于层面之上的曲线将直接舍弃，这样就自然形成了一个一个的区域块。对于每一层获得的路径线，虽然在形式上分布为不同的加工块，但是在结构上仍然是一系列的线段链表。为了实现逐块加工的目的，需要将每层的线段进行块划分。该算法的优势是在等层面上按块加工可减少加工时间。

实施例 4 ：

参见图2，一种基于空间编码投影的逆向工程加工系统，所述系统包括采集装置，处理装置、加工装置，采集装置连接处理装置，所述处理装置连接加工装置，所述采集装置、处理装置、加工装置采用串行方式连接。所述采集装置包括摄像头1、投影仪2、采集卡3，所述处理装置为嵌入式主板，系统中间放置投影仪2，由ARM中的条纹边界编码模块生成的条纹编码，通过高速DA生成VGA信号，输入到投影仪中，向被测物体进行条纹编码投影，所述主板包括PCI接口芯片5、ARM处理器6，RAM8、CPLD构成的电平转换芯片9，所述处理装置为数控机床7，被测物体图像通过两个摄像头1被同步记录，通过采集卡3采集，视频采集卡通过PCI总线4与系统主板连接，ARM芯片6通过中断方式控制PCI接口芯片5，其数据交换通过双口RAM8进行缓冲，所述ARM8通过PCI接口5获取图像信息后进行算法处理，最终生成三维机床的控制代码，通过USB接口将控制代码输出至机床7。在处理过程中，生成的控制代码可以保存在FLASH中，也可以通过USB接口存储在外存储器中。ARM与RAM和FLASH之间需要一片由CPLD构成的电平转换芯片相连接。

实施例 5 ：作为本实用新型的一种改进，所述投影仪采用LCD 液晶成像，投影距离设置为1.25.7米，液晶板尺寸为0.7英寸，标准显示分辨率为1024 × 768像素，标称对比450 : 1，标称光亮2000流明，镜头F 值1.8 2.15，焦距23 27.6毫米。

实施例 6 ：作为本实用新型的一种改进，所述摄像头采用CCD摄像头，采用1/3英寸数字成像板，其采用1/3 英寸数字成像板，44万像素，535线高清晰的水平分辨率，最低照度0.7流明，信噪比为50dB，内置10 位数字处理器（DSP），支持自动背光补偿与自动白平衡。其余结构和优点与实施例4完全相同。

本实用新型还可以将实施例2、3所述技术特征中的至少一个与实施例1组合形成新的实施方式，本实用新型还可以将实施例5、6所述技术特征中的至少一个与实施例4组合形成新的实施方式。

需要说明的是上述实施例仅仅是本实用新型的较佳实施例，并没有用来限定本实用新型的保护范围，在上述基础上作出的等同替换或者替代均落入本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围以权利要求书为准。

Claims (4)

1.一种基于空间编码投影的逆向工程加工系统，其特征在于，所述系统包括采集装置、处理装置、加工装置；采集装置连接处理装置，所述处理装置连接加工装置；所述采集装置、处理装置、加工装置采用串行方式连接。

2.根据权利要求1所述的基于空间编码投影的逆向工程加工系统，其特征在于，所述采集装置包括摄像头、投影仪、采集卡，所述处理装置为嵌入式主板，所述主板包括PCI接口芯片、ARM处理器，RAM、CPLD构成的电平转换芯片，所述处理装置为数控机床，被测物体图像通过两个摄像头被同步记录，通过视频采集卡采集，视频采集卡通过PCI总线与系统主板连接，ARM芯片通过中断方式控制PCI接口芯片，其数据交换通过双口RAM进行缓冲，所述ARM通过PCI接口获取图像信息后进行算法处理，最终生成三维机床的控制代码，通过USB接口将控制代码输出至加工装置。

3.根据权利要求2所述的基于空间编码投影的逆向工程加工系统，其特征在于，所述投影仪采用LCD 液晶成像，投影距离设置为1.2−5.7米，液晶板尺寸为0.7英寸，标准显示分辨率为1024 × 768像素，标称对比450 : 1，标称光亮2000流明，镜头F 值1.8 − 2.15，焦距23 − 27.6毫米。

4.根据权利要求2所述的基于空间编码投影的逆向工程加工系统，其特征在于，所述摄像头采用CCD摄像头，采用1/3英寸数字成像板，其采用1/3 英寸数字成像板，44万像素，535线高清晰的水平分辨率，最低照度0.7流明，信噪比为50dB，内置10 位数字处理器，支持自动背光补偿与自动白平衡。

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