一种曲率测量方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了的一种曲率测量方法及装置，该方法包括以下步骤：以第一目标点的法线方向为基准，设置位移传感器旋转自由度的参考点位置；以参考点位置为基准，控制位移传感器在第一预设角度内旋转，测量获得位移传感器的旋转中心到第一目标点的绝对距离；将待测物表面离散为预设数量的第二目标点，获取位移传感器测量每一第二目标点时对应的第一笛卡尔坐标值和位移传感器输出的第一测量值，并根据第一笛卡尔坐标值、第一测量值和绝对距离计算每一第二目标点的第二笛卡尔坐标值；根据第二笛卡尔坐标值计算每一第二目标点的曲率。由于可以精确计算得到曲面上任意一点的笛卡尔坐标值，因此提高了曲率测量的精度，并且测量更加方便灵活。

Curvature measuring method and device

A method for measuring curvature and device is disclosed, the method comprises the following steps: first in the normal direction of the target as a benchmark, set the reference point position displacement sensor rotational degrees of freedom; the reference point position as a benchmark control displacement sensor in a first predetermined angle in a rotation, the rotation center of the measured displacement sensor absolute distance to first target point; the surface of the object to be detected as the preset target point number second discrete, first get the corresponding Cartesian displacement sensor to measure each of the second target values of the first measurement and a displacement sensor output value, and according to the first Cartesian coordinate value, the first measurement and calculation of the second Cartesian absolute distance coordinate each second target value; according to the second Cartesian coordinate value curvature calculation each second points. Since the Descartes coordinate value of any point on the surface can be calculated accurately, the accuracy of curvature measurement is improved and the measurement is more convenient and flexible.

【技术实现步骤摘要】
一种曲率测量方法及装置
本专利技术涉及测量
，尤其涉及一种曲率测量方法及装置。
技术介绍
目前，市场上出现了较多用于检测产品外观或者尺寸的视觉检测设备，这些视觉检测设备设置包括多个传感器。将产品放置在视觉检测设备上，并与视觉检测设备中的传感器接触，通过传感器获取产品各部位的形状和尺寸，从而得出产品尺寸是否与设计尺寸相符。然而，这些视觉检测设备测量的产品尺寸精度低。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种曲率测量方法及装置，旨在提高曲面的测量精度。为实现上述目的，本专利技术提供的一种曲率测量方法，所述曲率测量方法包括以下步骤：以第一目标点的法线方向为基准，设置位移传感器旋转自由度的参考点位置，所述位移传感器位于由光栅尺建立的笛卡尔直角坐标系中，所述第一目标点为待测物表面的任意一点；以所述参考点位置为基准，确定所述位移传感器的旋转中心到所述第一目标点的绝对距离；将所述待测物表面离散为预设数量的第二目标点，获取所述位移传感器测量每一第二目标点时对应的第一笛卡尔坐标值和所述位移传感器输出的第一测量值，并根据所述第一笛卡尔坐标值、第一测量值和绝对距离计算所述每一第二目标点的第二笛卡尔坐标值；根据所述第二笛卡尔坐标值计算所述每一第二目标点的曲率。可选的，所述以所述参考点位置为基准，确定所述位移传感器的旋转中心到所述第一目标点的绝对距离的步骤，包括：以所述参考点位置为基准，控制所述位移传感器在第一预设角度内旋转，获得n个测量点，并记录位移传感器测量每一个测量点时，所述位移传感器输出的第二测量值和所述位移传感器相对于所述参考点位置的旋转角度；根据所述位移传感器测量所述第一目标点时所述位移传感器输出的第三测量值、以及所述n个测量点对应的第二测量值和旋转角度，按照预设的超定方程，计算所述位移传感器的旋转中心到所述第一目标点的绝对距离。可选的，所述以第一目标点的法线方向为基准，设置位移传感器旋转自由度的参考点位置的步骤之前，所述方法还包括：获取所述位移传感器基于所述第一目标点在第二预设角度内旋转所测量的第四测量值；根据所述第四测量值中的最小值对应的角度，确定所述第一目标点的法线方向。可选的，所述超定方程为：其中所述θn为第n次旋转对应的旋转角度，所述dn为第n次旋转对应的第二测量值，d为所述第三测量值，h为所述绝对距离。可选的，多个所述第二目标点为等间距的点。此外，为实现上述目的，本专利技术还提供一种曲率测量装置，所述曲率测量装置包括：设置模块，用于以第一目标点的法线方向为基准，设置位移传感器旋转自由度的参考点位置，所述位移传感器位于由光栅尺建立的笛卡尔直角坐标系中，所述第一目标点为待测物表面的任意一点；确定模块，用于以所述参考点位置为基准，确定所述位移传感器的旋转中心到所述第一目标点的绝对距离；第一计算模块，用于将所述待测物表面离散为预设数量的第二目标点，获取所述位移传感器测量每一第二目标点时对应的第一笛卡尔坐标值和所述位移传感器输出的第一测量值，并根据所述第一笛卡尔坐标值、第一测量值和绝对距离计算所述每一第二目标点的第二笛卡尔坐标值；第二计算模块，用于根据所述第二笛卡尔坐标值计算所述每一第二目标点的曲率。可选的，所述确定模块包括：记录单元，用于以所述参考点位置为基准，控制所述位移传感器在第一预设角度内旋转，获得n个测量点，并记录位移传感器测量每一个测量点时，所述位移传感器输出的第二测量值和所述位移传感器相对于所述参考点位置的旋转角度；计算单元，用于根据所述位移传感器测量所述第一目标点时所述位移传感器输出的第三测量值、以及所述n个测量点对应的第二测量值和旋转角度，按照预设的超定方程，计算所述位移传感器的旋转中心到所述第一目标点的绝对距离。可选的，所述装置还包括：获取模块，用于获取所述位移传感器基于所述第一目标点在第二预设角度内旋转所测量的第四测量值；确定模块，用于根据所述第四测量值中的最小值对应的角度，确定所述第一目标点的法线方向。可选的，所述超定方程为：其中所述θn为第n次旋转对应的旋转角度，所述dn为第n次旋转对应的第二测量值，d为所述第三测量值，h为所述绝对距离。可选的，多个所述第二目标点为等间距的点。本专利技术实施例提供的一种曲率测量方法及装置，以第一目标点的法线方向为基准，设置位移传感器旋转自由度的参考点位置，所述位移传感器位于由光栅尺建立的笛卡尔直角坐标系中，所述第一目标点为待测物表面的任意一点；以所述参考点位置为基准，控制所述位移传感器在第一预设角度内旋转，测量获得所述位移传感器的旋转中心到所述第一目标点的绝对距离；将所述待测物表面离散为预设数量的第二目标点，获取所述位移传感器测量每一第二目标点时对应的第一笛卡尔坐标值和所述位移传感器输出的第一测量值，并根据所述第一笛卡尔坐标值、第一测量值和绝对距离计算所述每一第二目标点的第二笛卡尔坐标值；根据所述第二笛卡尔坐标值计算所述每一第二目标点的曲率。由于可以精确计算得到曲面上任意一点的笛卡尔坐标值，因此提高了曲率测量的精度，并且测量更加方便灵活。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术曲率测量方法第一实施例的流程示意图；图2为本专利技术曲率测量方法第二实施例的流程示意图；图3为本专利技术曲率测量装置第一实施例的功能模块结构示意图；图4为本专利技术曲率测量装置第二实施例的功能模块结构示意图。本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供一种曲率测量方法，参照图1，在第一实施例中，本专利技术提供的曲率测量方法包括：步骤S10，以第一目标点的法线方向为基准，设置位移传感器旋转自由度的参考点位置，所述位移传感器位于由光栅尺建立的笛卡尔直角坐标系中，所述第一目标点为待测物表面的任意一点；步骤S20，以所述参考点位置为基准，确定所述位移传感器的旋转中心到所述第一目标点的绝对距离。本专利技术提供的曲率测量方法主要应用在笛卡尔直角坐标系测量系统中，用于根据曲面上的点在笛卡尔直角坐标系的笛卡尔坐标值，计算曲面点的曲率，从而提高曲面的测量精度。具体地，采用X、Y和Z轴三个方向的光栅尺和一个位移传感器，建立笛卡尔直角坐标系测量系统，所述位移传感器位于由光栅尺建立的笛卡尔直角坐标系中，从而可以根据所述光栅尺直接测量所述位移传感器的笛卡尔坐标值；在本实施例中，所述位移传感器可以为白光同轴位移传感器，所述白光同轴位移传感器的原理是将白色光按颜色(即波长)改变集光位置并对物体进行照射，仅将连结焦点的波长光作为发射光进行受光，投光和受光配置在同一个轴上，再根据颜色信息来测量高度；另外，所述白光同轴位移传感器的测量角度特性可达-25°ˉ+25°，在测量范围内的任意位置均能通过同一个测量点进行准确测量。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种曲率测量方法，其特征在于，所述方法包括：以第一目标点的法线方向为基准，设置位移传感器旋转自由度的参考点位置，所述位移传感器位于由光栅尺建立的笛卡尔直角坐标系中，所述第一目标点为待测物表面的任意一点；以所述参考点位置为基准，确定所述位移传感器的旋转中心到所述第一目标点的绝对距离；将所述待测物表面离散为预设数量的第二目标点，获取所述位移传感器测量每一第二目标点时对应的第一笛卡尔坐标值和所述位移传感器输出的第一测量值，并根据所述第一笛卡尔坐标值、第一测量值和绝对距离计算所述每一第二目标点的第二笛卡尔坐标值；根据所述第二笛卡尔坐标值计算所述每一第二目标点的曲率。

【技术特征摘要】
1.一种曲率测量方法，其特征在于，所述方法包括：以第一目标点的法线方向为基准，设置位移传感器旋转自由度的参考点位置，所述位移传感器位于由光栅尺建立的笛卡尔直角坐标系中，所述第一目标点为待测物表面的任意一点；以所述参考点位置为基准，确定所述位移传感器的旋转中心到所述第一目标点的绝对距离；将所述待测物表面离散为预设数量的第二目标点，获取所述位移传感器测量每一第二目标点时对应的第一笛卡尔坐标值和所述位移传感器输出的第一测量值，并根据所述第一笛卡尔坐标值、第一测量值和绝对距离计算所述每一第二目标点的第二笛卡尔坐标值；根据所述第二笛卡尔坐标值计算所述每一第二目标点的曲率。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述以所述参考点位置为基准，确定所述位移传感器的旋转中心到所述第一目标点的绝对距离的步骤，包括：以所述参考点位置为基准，控制所述位移传感器在第一预设角度内旋转，获得n个测量点，并记录位移传感器测量每一个测量点时，所述位移传感器输出的第二测量值和所述位移传感器相对于所述参考点位置的旋转角度；根据所述位移传感器测量所述第一目标点时所述位移传感器输出的第三测量值、以及所述n个测量点对应的第二测量值和旋转角度，按照预设的超定方程，计算所述位移传感器的旋转中心到所述第一目标点的绝对距离。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述以第一目标点的法线方向为基准，设置位移传感器旋转自由度的参考点位置的步骤之前，所述方法还包括：获取所述位移传感器基于所述第一目标点在第二预设角度内旋转所测量的第四测量值；根据所述第四测量值中的最小值对应的角度，确定所述第一目标点的法线方向。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述超定方程为：其中所述θn为第n次旋转对应的旋转角度，所述dn为第n次旋转对应的第二测量值，d为所述第三测量值，h为所述绝对距离。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，多个所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：王立军，
申请(专利权)人：深圳市普盛旺科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44