F
中华人民共和国国家计量技术规范
JJF1406—2013
地面激光扫描仪校准规范
Calibration Specification for Terrestrial Laser Scanners
2013-08-13实施
2013-05-13发布
国家质量监督检验检疫总局发布 JJF1406—2013
地面激光扫描仪校准规范
JJF 1406—2013
Calibration Specification for
Terrestrial Laser Scanners
归口单位：全国几何量长度计量技术委员会主要起草单位：中国计量科学研究院
江苏省计量科学研究院
本规范委托全国几何量长度计量技术委员会负责解释 JJF1406—2013
本规范主要起草人：
邓向瑞（中国计量科学研究院）钱征宇（江苏省计量科学研究院）
参加起草人：
李建双（中国计量科学研究院）李连福（中国计量科学研究院） JJF1406—2013
目 录
引言
(IⅡ) (1 ) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (2) (2) (2) (2) (2) (2) (2) (2) (3) (3) (3) (4) (4) (4) (5) (5) (6) (8) (9) (11)
范围·. 2 引用文件 3 术语.. 3.1 标靶 3.2 绝对距离 3.3 相对距离. 3. 4 参考距离·. 3.5 球棒 4 概述·
1
计量特性 5. 1 径向重复性 5. 2 标靶重复性 5.3 径向距离示值误差 5. 4 空间距离示值误差 6 校准条件 6.1环境条件.. 6.2校准用的标准器 6.3 校准使用的软件
5
校准项目和方法 7.12 径向距离示值误差 7. 2 径向重复性· 7. 3 标靶重复性. 7.4空间距离示值误差. 8 校准结果·
复校时间间隔，附录A 校准记录与计算表格附录B 校准证书内页格式附录 C 径向距离示值误差测量不确定度评定附录 D 空间距离校准装置介绍
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I JJF1406—2013
引言
本规范为首次制订。主要计量性能及其校准方法参考ASMEB89.4.19一2006《基于激光的球坐标测量系统性能评价》（PerformanceEvaluationofLaserBasedSpherical CoordinateMeasurementSystems）和VDI/VDE26342《光学三维测量系统一光学面扫描系统》 （Optical 3 D measuring systems一Optical systems based on area scanning) 进行编制。
ⅡI JJF1406—2013
地面激光扫描仪校准规范
1范围
本规范规定了静态地面激光扫描仪（以下简称扫描仪）的校准方法，适用于脉冲式或相位式扫描仪的校准，其他原理的扫描仪也可参照此规范进行校准。
2 引用文件
本规范引用下列文件： JF1071一2010国家计量校准规范编写规则凡是注目期的引用文件：仅注目期的版本适用于本规范：凡是不注目期的引用文
件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。
3术语
下列术语和定义适用于本规范。
3.1标靶target
具有几何中心并可用于校准的扫描目标。本规范采用球型标靶。
3.2绝对距离absolutedistance
仪器内部坐标系的原点（距离测量的起算点）到标靶中心之间的距离。
3.3相对距离relativedistance
标靶中心之间的距离。 3.4参考距离referencedistance
作为参考值的标靶中心之间的距离。
3.5球棒ballbar
通过刚性结构连接的两个直径相同的球型标靶构成的标准器。
4概述
扫描仪主要由激光测距系统、激光扫描系统、控制系统、电源供应系统及附件等部分组成，可快速、大量地采集空间点位信息，建立扫描目标的三维点云模型。
扫描仪测量采用球坐标系，通过内部伺服马达系统，精密控制多面反射棱镜的快速转动，使激光光束沿水平和垂直两个方向进行线阵列或面阵列扫描；通过精密时钟控制编码器同步测量每束激光横向扫描角度观测值α和纵向扫描角度观测值β，以及沿测量轴方向的距离观测值L，再经过坐标转换，即可得到被测目标在笛卡尔坐标系下的三维坐标X，Y，Z（图1）。
1 JJF1406—2013
Z
x
X= Lcos3cosa Y= Lcosasina Z=Lsinβ
图1扫描仪工作原理示意图
5计量特性 5.1径向重复性
在一组重复性测量条件下，对同一个固定标靶的径向绝对距离测得值的测量精密度。 5.2标靶重复性
在一组重复性测量条件下，标靶中心坐标（点位）测得值的测量精密度。 5.3径向距离示值误差
沿测量轴方向相对距离测得值与参考值之差 5.4空间距离示值误差
对空间不同距离和方位的标靶进行扫描测量时，相对距离测得值与参考值之差。
6校准条件 6.1环境条件
校准应在生产商规定或用户约定的条件下进行。环境温度及其变化速度均会影响校准结果的不确定度，应在不确定度报告中考虑。 6.2校准用的标准器
推荐使用表1所列计量校准装置或标准器具，允许使用满足不确定度要求的其他计量标准设备进行校准。
表1计量校准装置及技术要求
序号 计量校准装置或标准器具
技术要求
漫反射，无透射球型标靶（推荐选用表面喷砂处理的铝制品）。 直径不小于100mm，直径变化量不大于0.1mm
1
标靶
2