一种基于激光视觉传感的大型构件三维构形拼接方法技术

一种基于激光视觉传感的大型构件三维构形拼接方法，它涉及图像测量与数据处理领域，本发要解决大型复杂型面直线度测量工作量大、效率低、抗干扰能力差、难以实现在线测量的问题，本发明专利技术采用自主设计的直线度拼接算法，突破单次测量的长度限制，用于后续三维建模等。本发明专利技术激光视觉测量方法源于节距法的思想，利用激光视觉传感器短距离测量的精确性、稳定性、实时性等优点对大型复杂型面的直线度进行测量。由于大型复杂型面的型面尺寸较大，可以将型面分成多个与激光条纹等长的部分重叠区间，在各个分段区间进行分段测量，然后进行数据处理对直线度曲线进行拼接重构，用拼接重构的直线度曲线计算大型复杂型面的直线度。本发明专利技术应用于图像测量领域。

A method of 3-D configuration splicing of large components based on laser vision sensing

【技术实现步骤摘要】
一种基于激光视觉传感的大型构件三维构形拼接方法
本专利技术涉及图像测量与数据处理领域，具体涉及一种基于激光视觉传感的大型构件三维构形拼接方法。
技术介绍
随着智能制造的蓬勃发展，人们对三维测量技术及装备的精确度、测量速度、非接触性等的要求不断提高。传统的测量方法需要大量的人工，难以满足自动化、在线测量的要求。对于形状复杂、型面尺寸大的物体，传统测量方法的可操作性明显降低，尤其是对于大型复杂型面在线实时测量的难度极大。对于大尺寸型面成型精度，直线度的准确测量作为最基本的要求。工程实践中常用的直线度测量方法包括直接法和间接法。直接法一般是选定一条测量基准线，通过测量被测直线上各点相对于基线的偏差求得直线度值，包括光隙法和打表法。间接法主要采用节距法的思想，将被测直线分成若干节距，采用小角度测量仪测出各段的相对值，通过数据处理求得直线度误差，包括水平仪法和准直仪法。各种直线度测量方法的实施方法如下：(1)光隙法采用刀口角尺与被测直线或平面接触，根据透光间隙大小判断直线度误差大小。(2)打表法采用精密平台上的百分表与被测物体表面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于激光视觉传感的大型构件三维构形拼接方法，其特征在于它是按照以下步骤进行的：/n步骤一：测量型面轮廓前，先对激光视觉传感器进行标定，将计算机二维像素图像重新还原成地球坐标；/n步骤二：将激光视觉传感器与运动系统刚性固定，保证传感器在运动过程中始终处于常用工作区间内；/n步骤三：建立激光视觉传感器与PC控制机之间的通讯，设定传感器参数，设定运动系统参数；/n步骤四：由图像扫描单元扫描待测工件型面轮廓图像，每次扫描得到一组512个像素点的阵列，横坐标范围为0～511，纵坐标范围为0～1023，点阵列按横坐标依次排列即为该次扫描得到的型面轮廓二维图像；/n步骤五：对图像采集卡采集到的型面轮...

【技术特征摘要】
1.一种基于激光视觉传感的大型构件三维构形拼接方法，其特征在于它是按照以下步骤进行的：
步骤一：测量型面轮廓前，先对激光视觉传感器进行标定，将计算机二维像素图像重新还原成地球坐标；
步骤二：将激光视觉传感器与运动系统刚性固定，保证传感器在运动过程中始终处于常用工作区间内；
步骤三：建立激光视觉传感器与PC控制机之间的通讯，设定传感器参数，设定运动系统参数；
步骤四：由图像扫描单元扫描待测工件型面轮廓图像，每次扫描得到一组512个像素点的阵列，横坐标范围为0～511，纵坐标范围为0～1023，点阵列按横坐标依次排列即为该次扫描得到的型面轮廓二维图像；
步骤五：对图像采集卡采集到的型面轮廓图像进行滤波处理；
步骤六：对滤波处理后的激光条纹重合段采用最小二乘法进行拼接处理，具体实施步骤如下：
(1)选择拼接重合率λ，并由λ确定拼接段的横坐标范围I，其中，λ取0～20％；
(2)按照公式(1)计算出平方损失函数Δy′i；
Δy′i＝∑x∈I(y′i，x-y′i+1，x)2＝∑x∈I(Δkix+Δbi)2(1)
其中，y′i，x和y′i+1，x分别为第i和第i+1段轮廓的重合点的坐标，Δki和Δbi分别为旋...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷正龙，吴世博，王志敏，孙璐璐，郭亨通，黎炳蔚，陈彦宾，王智远，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙;23