JB∕T 12637-2016
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JB∕T 12637-2016 白光三维测量系统
JB∕T12637-2016
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标准内容
ICS 17.040.30
备案号：53597-2016
中华人民共和国机械行业标准
JB/T126372016
白光三维测量系统
White light 3D measuring systems2016-01-15发布
2016-06-01实施
中华人民共和国工业和信息化部发布前高
规范性引用文件.
3术语和定义
5.1概述
5.2探测误差B..
5.3球心距測量误差
5.4平面测量误差...
5.5排接误差
6检验条件..
7检验方法.
7.1探测误差..
7.2球心距测量误差.
7.3平面测量误差，
7.4拼接误差
8标志与包装
8.1标志
8.2包装
参考文献
图1自光三维测量系统示意图
图2同个测试球在测量空问中的不同位置图3标准球棒的摆放方位示意图
图4球棒及球心距L的示意图
图5六个不同的测量方位
图6标准长方体示意图.
JB/T12637—2016
JB/T12637-—2016
本标准按照GB/1.1—2009给出的规则起草。本标准由中间机械工业联合会提出。本标准由企国量具量仪标准化技术委员会（SAC/TC132）归口。本标准负责起草单位：杭州先临三维科技股份有限公司。本标准参加起草单位：浙江省计量科学研究院、成都工只研究所有限公司、深圳市计量质量检测研究院、广西壮族自洽区计量检测研究院、北京犬远兰维科技有限公司。本标准主要起草人：赵晓波、潘贝、茅拨华、叶怀储、姜志刚、许刚、郭继平、苏翼雄、李仁举。本标准为首次发布。
1范围
白光三维测量系统
JB/T126372016
本标准规定了白光三维测量系统的术语和定义、型式、要求、检验条件、检验方法、标患与包装。木标准适川于基丁区域扫描的白光光学一维测量系统，也适用于蓝光、绿光、红外光、彩色光等光学兰维测量系统。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注口期的引用文件，仅注H期的版本近用丁本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T19I—2008包装储运图示标速GB/T4879—1999防锈包装
GB/T5048—1999防潮包装
GB6388--1986运输包装收发货标志GB门9969—2008工业产品使用说明书总则GB/T14436—1993T业产品保证文件总则GB/T17163—2008儿何量测量器具术语基本术语JB门93291999仪器仪表运输、运输储存基本环境条件及试验方法3术语和定义
GB/T17163—2008界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1
白光三维测量系统whitelight3Dmeasuringsystems通过投射光对空间物体表前进行照射，由探测器采集物体表面反射的光信息，纶过软件处理得到特定坐标系下被测表面的数字化三维坐标数据点，从而得出物体三维形貌的坚十区域扫描的非接触式三缝测量仪器。“白光”指投射在物体表面的除激光外的非相干光。3.2
拼接误差alignmcnterror
对标准件进行两次或两次以上的扫描测，将多次扫描测量的数据配谁后，计算得到的两端而距离的测量值与校准值之差。
4型式
自光三维测量系统按照相机镜头数日的不同，可分为单目和多目。最常见的是双日，其型式示意图如图「所示。
JB/T12637--2016
说朗：
1、2--相机镜头
一投射光源，
5要求
5.1概述
图1白光三维测量系统示意图
测策系统
猫物体
白光三维测量系统的各馈性能参数指标制造商规定，制造商在说明书或使旧手册的技术规格应给出具体说明，同时给出所规定的相应技术参数指标所对应的系统配置。5.2探测误差Epwww.bzxz.net
探测误差E不应超过其晨大允许误差，探测误差Ep和其最大允诈误差用微米表示。5.3球心距测量误差
球心距测最量误差Es,不应超过其最大允许误差，球心距测量误差Esi和其最大允许误差用微米表示。5.4平面测量误差
平面测量误差不超过其最大允许误差。平而测量误养和式最人允许误差用微来表示。5.5拼接误差
拼接误差EA不应超过其最人允许误差。拼接误差E和其最大允诈误差用微米表示。6检验条件
自光=维测最系统应在室温为20℃±3℃、温度变化不应大于1℃C/h、相对湿度不应大」75%的检验室内进行检验。检验地点的环境光照应相对稳定，无明显搬动及气流抖动。2
7检验方法
7.1探测误差
7.1.1测量方法
JB/T12637—2016
在白光三维测量系统的测量空问内将标准球分别置丁至少10个不同位置进行测量，如图2所示。标准球为由陶瓷、钢铁或其他合的具有漫反射表面（非体反射）材料制成的球体。根据需要选择球体直径D的尺寸，球直径D应为测毫体积的体对角线长度的（0.02～0.2）倍。球体的形状误差应小于待测测最系统的探测误差的1/5。标准球应经校准溯源。图2同一个测试球在测量空间中的不同位置7.1.2数据处理
分别对每个位置测量的球面数据点进行最小二乘球面拟合，以该拟合球直径为绪果（最多3%的数据点可以衣计算中滤除）。探测误差Ep的计算见公式（1)。Ep =Dm - D,/
式中：
Ep—探测误差，单位为微米（μm)：D—百径测量值，单位为微米（μm)：D
直径校准值，单位为微米（μum），7.1.3合格判定
若上述每个位置的探測误差值均未超出规定的最大允诈误差限值，则判定合格。(1)
若仪有一个位置的探測误差值超山规定的最大允诈误差限值，则对该位置的探测误差值重新测量次，若重新测量得到的探测误差值不大于该最大允许误差限值，则判定合格：反之，判定为不合格。7.2球心距测量误差
7.2.1测量方法
在白光三维测量系统的测量范围内，分别在7个不位置扫描标准球捧，得到7次测量的三维点数据。标准球释的摆放位置推荐采用图3所示的方位。标准球棒为由陶瓷、钢铁或其他合延材料制成的形如哑饸球馨的物体（见图4），要测试的球表面对光漫反射。根据需要选择标准球棒的尺小，标准球棒的球心距长度应至少为测量体积的体对角线长度的30%，球直径应为测量体积的体对角线长度的2%～20%。标准球棒应经校准溯源，JB/T12637—2016
说明：
1、2、3-
4、5、6-
一长方体的边的平行线方向
长方体的前面、侧面和后面的对角线为向长方体的体对角线方向。
标准球棒的摆放方位示意图
图4球棒及球心距L的示意图
7.2.2数据处理
分别对测得的7组球冠数据点进行最小乘球面拟合，得出最小一乘球心，计算球心距m（最多0.3%的数据点可以在计算中滤除）。各位置球心距误差Esn的计算见公式（2)。Esn =Jim -hl
Esp--球心距误差，单位为微米（um）球心距测氧值，单位为微米（um)；很—球心距校准值，单位为微米（um）)。7.2.3合格判定
者上述7个位置测量的球心距谈差值均末未超出规定的最大允许误差限值，则灿定合格：(2)
指仪有一个位置的球心距测量误差值超出规定的最大允许误差限值，则对该位置的球心距误差值重新测量次，若重新测量得到的球心距差值不人于该最大允许误差限值，则判定合格：反之，判定为不合格。
7.3平面测量误差
7.3.1测量方法
在白光三维测量系统的测量范围内，在6个不同的位置对标准平板进行测量，标准平板的摆放位胃4
JB/T12637—2016
推荐采用图5所示的方位。所有测量位置的测试平面近似垂直于xz平面，并且测量系统的视线平行于z轴。如图5所示，在位胃1、2、3上扫描时测试平面平行于xy平面，分别大致在测量空间的前部（1),中部（2）和后部（3。在位置4和5上测量时测试平面分别平行于对角线FH和AC。在位置6上测量时测试平面在测量空间的一条体对角线上，如AG。1
图5六个不同的测量方位
标准平板为由陶瓷、钢铁、铝或其他合适材料制成的标准平板，其工作表面对光漫反射。长方体的宽不应小」50mm，且长方体的长不应小测量体积的体对角线的50%。工作表面本身的平面度误差应小于待检白光三继测量系统平面度测量误差的1/S。标准平板应经校准溯源。7.3.2数据处理
分别对6个方位测得的平板表面数据点进行最小二乘平面拟合，计算各方位所有数锯点（最多0,3%的数据点可以在计算中滤除）到相应最小三乘平面的距离均方差。7.3.3合格判定
若上述6个方位的平面测量误差值均未超出规定的最人允许误差限值，则判定合格。若仅有一个方位的平面测量误差值超出规定的最大允许误差限值，则对该位置的平面测量误差值重新测量-次，若重新测量得到的平面测量误差值不大」该最大允许误差限值，测定合格：反之，判定为不合格。
7.4拼接误差
7.4.1测量方法
在白光三维测量系统的测量范围内将标准长方体放在7个不同的位置进行测量（见图3），测量方位示意图只代表大致的扫描方位，并不是完金按照图3的朝问来摆放标准长方体。在扫描过程中，可根据投射光的情况来适当倾斜标准长方体，使之能得到有效的扫描数据，在每个位胃上测量标准长方体付，保持兰维测量系统固定不动，并且测量体积空问固定不动：整个测量过程中只移动标准长方体进行拼接测量。扫描A端侧面后（扫描范围主要包括侧面A和顶面C)，翻转人约180°，再扫描B端侧面（扫插范困要包括侧面B和门顶面C)，如图6所示。拼接得到一个统一的模后，再测量标准长方体的两端侧乎面（A与B）的距离，计算其与校雅距离的差值。标准长方体而陶瓷、钢铁或其他合适的其有漫反射表面（非体反射）材料制成。根据需要选择标准长方体的尺寸L，理论上标准长方体的体对角线长度应不大于测量体积的体对角线长度的50%，长方体的测试长度应为测量体积的体对角线长度的30%~60%。标准长方体经校准溯源，校准不确定度应明JB/T 12637—2016
显小于要验证的拆接误差的最大允许值，表衔粗糙度应小得可以忽略不计。图6标准长方体示意图
7.4.2数据处理
使用3D数据处理软件（如imageware）分别对标准长方体的两侧面上的点云进行平面拟合（最多0.3%的数据点可以在计算中滤除），再计算两拟合平面间的距离，标准长方体的长度测量值是A、B两平面间的距离均值。拼接误差EA的计算见公式（3)。EA =[a -L]-
式中：
Ea——拼接误差，单位为微米（μm)；La—长方体的长度测量值，单位为米（um)；L—…长方体的长度校准值，单位为微米（um）。7.4.3合格判定
若上述7个方位的拼接误差值均未超出规定的最大允许误差限值，则判定合格。(3)
若仅有一个方位的拼接误差值超出规定的最大允许误差限值，则对该位置的拼接识差值重新测量一次，著重新测晕得到的拼接误差值不大-\该最人允许误差限值，则判定合格；反之，判定为不合格。8标志与包装
8.1标志
8.1.1白光三维测量系统上至少应标志;a）制造广名称或注册商标：
b）品型号：
）产品制造口期及产品列号。
8.1.2H光=维测量系统外包装的标志应符合GB/T191—2008和GB6388—1986的规定。8.2包装
8.2.1自光三维测量系统的包装应符合GB/T4879—1999和GB/T5048—1999 的规定8.2.2自光三维测量系统经检验符合本标准要求的，应具有符合GB/T14436一1993规定的产品合格证。产品合格证上应标有本标准的标准号、产品名称、制造」名称、产品型号、产品序列号和出厂H期以及合GB/T9969—2008规定的使说明书、装箱单，8.2.3白光三维测量系统在运输包装条件下应符合JB/T9329—1999的费求。6
参考文献
JB/T126372016
[1] VDI/VDI 2634 Blatt 2: 2002-08 Optische 3-D-Messsysteme, Systeme mit flachenhafter Antastung.Berlin: Beuth Verlag
[2] VDIVDE 2634 Blatt 3: 2006--09 Optische 3-D-Messsysteme, Bildgebende Systeme mit flacheu-lhafter Antastung in mehreren Einzelansichten. Berlin: Beuth Verlag
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备案号：53597-2016
中华人民共和国机械行业标准
JB/T126372016
白光三维测量系统
White light 3D measuring systems2016-01-15发布
2016-06-01实施
中华人民共和国工业和信息化部发布前高
规范性引用文件.
3术语和定义
5.1概述
5.2探测误差B..
5.3球心距測量误差
5.4平面测量误差...
5.5排接误差
6检验条件..
7检验方法.
7.1探测误差..
7.2球心距测量误差.
7.3平面测量误差，
7.4拼接误差
8标志与包装
8.1标志
8.2包装
参考文献
图1自光三维测量系统示意图
图2同个测试球在测量空问中的不同位置图3标准球棒的摆放方位示意图
图4球棒及球心距L的示意图
图5六个不同的测量方位
图6标准长方体示意图.
JB/T12637—2016
JB/T12637-—2016
本标准按照GB/1.1—2009给出的规则起草。本标准由中间机械工业联合会提出。本标准由企国量具量仪标准化技术委员会（SAC/TC132）归口。本标准负责起草单位：杭州先临三维科技股份有限公司。本标准参加起草单位：浙江省计量科学研究院、成都工只研究所有限公司、深圳市计量质量检测研究院、广西壮族自洽区计量检测研究院、北京犬远兰维科技有限公司。本标准主要起草人：赵晓波、潘贝、茅拨华、叶怀储、姜志刚、许刚、郭继平、苏翼雄、李仁举。本标准为首次发布。
1范围
白光三维测量系统
JB/T126372016
本标准规定了白光三维测量系统的术语和定义、型式、要求、检验条件、检验方法、标患与包装。木标准适川于基丁区域扫描的白光光学一维测量系统，也适用于蓝光、绿光、红外光、彩色光等光学兰维测量系统。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注口期的引用文件，仅注H期的版本近用丁本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T19I—2008包装储运图示标速GB/T4879—1999防锈包装
GB/T5048—1999防潮包装
GB6388--1986运输包装收发货标志GB门9969—2008工业产品使用说明书总则GB/T14436—1993T业产品保证文件总则GB/T17163—2008儿何量测量器具术语基本术语JB门93291999仪器仪表运输、运输储存基本环境条件及试验方法3术语和定义
GB/T17163—2008界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1
白光三维测量系统whitelight3Dmeasuringsystems通过投射光对空间物体表前进行照射，由探测器采集物体表面反射的光信息，纶过软件处理得到特定坐标系下被测表面的数字化三维坐标数据点，从而得出物体三维形貌的坚十区域扫描的非接触式三缝测量仪器。“白光”指投射在物体表面的除激光外的非相干光。3.2
拼接误差alignmcnterror
对标准件进行两次或两次以上的扫描测，将多次扫描测量的数据配谁后，计算得到的两端而距离的测量值与校准值之差。
4型式
自光三维测量系统按照相机镜头数日的不同，可分为单目和多目。最常见的是双日，其型式示意图如图「所示。
JB/T12637--2016
说朗：
1、2--相机镜头
一投射光源，
5要求
5.1概述
图1白光三维测量系统示意图
测策系统
猫物体
白光三维测量系统的各馈性能参数指标制造商规定，制造商在说明书或使旧手册的技术规格应给出具体说明，同时给出所规定的相应技术参数指标所对应的系统配置。5.2探测误差Epwww.bzxz.net
探测误差E不应超过其晨大允许误差，探测误差Ep和其最大允诈误差用微米表示。5.3球心距测量误差
球心距测最量误差Es,不应超过其最大允许误差，球心距测量误差Esi和其最大允许误差用微米表示。5.4平面测量误差
平面测量误差不超过其最大允许误差。平而测量误养和式最人允许误差用微来表示。5.5拼接误差
拼接误差EA不应超过其最人允许误差。拼接误差E和其最大允诈误差用微米表示。6检验条件
自光=维测最系统应在室温为20℃±3℃、温度变化不应大于1℃C/h、相对湿度不应大」75%的检验室内进行检验。检验地点的环境光照应相对稳定，无明显搬动及气流抖动。2
7检验方法
7.1探测误差
7.1.1测量方法
JB/T12637—2016
在白光三维测量系统的测量空问内将标准球分别置丁至少10个不同位置进行测量，如图2所示。标准球为由陶瓷、钢铁或其他合的具有漫反射表面（非体反射）材料制成的球体。根据需要选择球体直径D的尺寸，球直径D应为测毫体积的体对角线长度的（0.02～0.2）倍。球体的形状误差应小于待测测最系统的探测误差的1/5。标准球应经校准溯源。图2同一个测试球在测量空间中的不同位置7.1.2数据处理
分别对每个位置测量的球面数据点进行最小二乘球面拟合，以该拟合球直径为绪果（最多3%的数据点可以衣计算中滤除）。探测误差Ep的计算见公式（1)。Ep =Dm - D,/
式中：
Ep—探测误差，单位为微米（μm)：D—百径测量值，单位为微米（μm)：D
直径校准值，单位为微米（μum），7.1.3合格判定
若上述每个位置的探測误差值均未超出规定的最大允诈误差限值，则判定合格。(1)
若仪有一个位置的探測误差值超山规定的最大允诈误差限值，则对该位置的探测误差值重新测量次，若重新测量得到的探测误差值不大于该最大允许误差限值，则判定合格：反之，判定为不合格。7.2球心距测量误差
7.2.1测量方法
在白光三维测量系统的测量范围内，分别在7个不位置扫描标准球捧，得到7次测量的三维点数据。标准球释的摆放位置推荐采用图3所示的方位。标准球棒为由陶瓷、钢铁或其他合延材料制成的形如哑饸球馨的物体（见图4），要测试的球表面对光漫反射。根据需要选择标准球棒的尺小，标准球棒的球心距长度应至少为测量体积的体对角线长度的30%，球直径应为测量体积的体对角线长度的2%～20%。标准球棒应经校准溯源，JB/T12637—2016
说明：
1、2、3-
4、5、6-
一长方体的边的平行线方向
长方体的前面、侧面和后面的对角线为向长方体的体对角线方向。
标准球棒的摆放方位示意图
图4球棒及球心距L的示意图
7.2.2数据处理
分别对测得的7组球冠数据点进行最小乘球面拟合，得出最小一乘球心，计算球心距m（最多0.3%的数据点可以在计算中滤除）。各位置球心距误差Esn的计算见公式（2)。Esn =Jim -hl
Esp--球心距误差，单位为微米（um）球心距测氧值，单位为微米（um)；很—球心距校准值，单位为微米（um）)。7.2.3合格判定
者上述7个位置测量的球心距谈差值均末未超出规定的最大允许误差限值，则灿定合格：(2)
指仪有一个位置的球心距测量误差值超出规定的最大允许误差限值，则对该位置的球心距误差值重新测量次，若重新测量得到的球心距差值不人于该最大允许误差限值，则判定合格：反之，判定为不合格。
7.3平面测量误差
7.3.1测量方法
在白光三维测量系统的测量范围内，在6个不同的位置对标准平板进行测量，标准平板的摆放位胃4
JB/T12637—2016
推荐采用图5所示的方位。所有测量位置的测试平面近似垂直于xz平面，并且测量系统的视线平行于z轴。如图5所示，在位胃1、2、3上扫描时测试平面平行于xy平面，分别大致在测量空间的前部（1),中部（2）和后部（3。在位置4和5上测量时测试平面分别平行于对角线FH和AC。在位置6上测量时测试平面在测量空间的一条体对角线上，如AG。1
图5六个不同的测量方位
标准平板为由陶瓷、钢铁、铝或其他合适材料制成的标准平板，其工作表面对光漫反射。长方体的宽不应小」50mm，且长方体的长不应小测量体积的体对角线的50%。工作表面本身的平面度误差应小于待检白光三继测量系统平面度测量误差的1/S。标准平板应经校准溯源。7.3.2数据处理
分别对6个方位测得的平板表面数据点进行最小二乘平面拟合，计算各方位所有数锯点（最多0,3%的数据点可以在计算中滤除）到相应最小三乘平面的距离均方差。7.3.3合格判定
若上述6个方位的平面测量误差值均未超出规定的最人允许误差限值，则判定合格。若仅有一个方位的平面测量误差值超出规定的最大允许误差限值，则对该位置的平面测量误差值重新测量-次，若重新测量得到的平面测量误差值不大」该最大允许误差限值，测定合格：反之，判定为不合格。
7.4拼接误差
7.4.1测量方法
在白光三维测量系统的测量范围内将标准长方体放在7个不同的位置进行测量（见图3），测量方位示意图只代表大致的扫描方位，并不是完金按照图3的朝问来摆放标准长方体。在扫描过程中，可根据投射光的情况来适当倾斜标准长方体，使之能得到有效的扫描数据，在每个位胃上测量标准长方体付，保持兰维测量系统固定不动，并且测量体积空问固定不动：整个测量过程中只移动标准长方体进行拼接测量。扫描A端侧面后（扫描范围主要包括侧面A和顶面C)，翻转人约180°，再扫描B端侧面（扫插范困要包括侧面B和门顶面C)，如图6所示。拼接得到一个统一的模后，再测量标准长方体的两端侧乎面（A与B）的距离，计算其与校雅距离的差值。标准长方体而陶瓷、钢铁或其他合适的其有漫反射表面（非体反射）材料制成。根据需要选择标准长方体的尺寸L，理论上标准长方体的体对角线长度应不大于测量体积的体对角线长度的50%，长方体的测试长度应为测量体积的体对角线长度的30%~60%。标准长方体经校准溯源，校准不确定度应明JB/T 12637—2016
显小于要验证的拆接误差的最大允许值，表衔粗糙度应小得可以忽略不计。图6标准长方体示意图
7.4.2数据处理
使用3D数据处理软件（如imageware）分别对标准长方体的两侧面上的点云进行平面拟合（最多0.3%的数据点可以在计算中滤除），再计算两拟合平面间的距离，标准长方体的长度测量值是A、B两平面间的距离均值。拼接误差EA的计算见公式（3)。EA =[a -L]-
式中：
Ea——拼接误差，单位为微米（μm)；La—长方体的长度测量值，单位为米（um)；L—…长方体的长度校准值，单位为微米（um）。7.4.3合格判定
若上述7个方位的拼接误差值均未超出规定的最大允许误差限值，则判定合格。(3)
若仅有一个方位的拼接误差值超出规定的最大允许误差限值，则对该位置的拼接识差值重新测量一次，著重新测晕得到的拼接误差值不大-\该最人允许误差限值，则判定合格；反之，判定为不合格。8标志与包装
8.1标志
8.1.1白光三维测量系统上至少应标志;a）制造广名称或注册商标：
b）品型号：
）产品制造口期及产品列号。
8.1.2H光=维测量系统外包装的标志应符合GB/T191—2008和GB6388—1986的规定。8.2包装
8.2.1自光三维测量系统的包装应符合GB/T4879—1999和GB/T5048—1999 的规定8.2.2自光三维测量系统经检验符合本标准要求的，应具有符合GB/T14436一1993规定的产品合格证。产品合格证上应标有本标准的标准号、产品名称、制造」名称、产品型号、产品序列号和出厂H期以及合GB/T9969—2008规定的使说明书、装箱单，8.2.3白光三维测量系统在运输包装条件下应符合JB/T9329—1999的费求。6
参考文献
JB/T126372016
[1] VDI/VDI 2634 Blatt 2: 2002-08 Optische 3-D-Messsysteme, Systeme mit flachenhafter Antastung.Berlin: Beuth Verlag
[2] VDIVDE 2634 Blatt 3: 2006--09 Optische 3-D-Messsysteme, Bildgebende Systeme mit flacheu-lhafter Antastung in mehreren Einzelansichten. Berlin: Beuth Verlag
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