光笔式便携三维坐标测量系统技术方案

本发明专利技术涉及一种采用光学的方法进行三维坐标的测量技术。光笔式便携三维坐标测量系统，包括ＣＣＤ摄像机、计算机和用做测量传感部件的光笔。在光笔上装有三个光靶标，在笔尖处装有球形测头，三个光靶标的中心以及球形测头的中心位于同一条直线上，光靶标由ＣＣＤ摄像机摄取并将图像传至计算机，经计算实现对接触点的三维坐标测量。本发明专利技术的有益效果及优点在于：能动态给出测量范围内空间任意测点的ｘｙｚ三维坐标，测量空间范围达到米级，测量精度达到０．１ｍｍ级。光笔、摄像机和被测物体三者之间不需要严格精确的安装定位，因此可根据被测物特点，灵活调整摄像机的位置，大大方便了现场使用，增强了系统的柔性。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于测试计量技术及仪器，具体涉及到采用光学的方法进行三维坐标的测量技术。
技术介绍
三维坐标测量装置作为一种实用的精密测量仪器被广泛应用于机械、电子、模具以及航空航天等多种领域。然而目前的三维坐标测量装置绝大部分都是以笛卡儿坐标系为基础，它有固定的工作台面，设置三根互相垂直的运动轴及其标尺等。对用于工件加工领域的三维坐标机而言，其直线导轨和长标尺的制作比较复杂，它的底座、工作台、立柱和导轨通常由金属、花岗石或陶瓷制成，一台三坐标测量机的总重量达数吨乃至数十吨，所以坐标测量机的制造成本将会随量程的加大而上升。另外现在的三坐标测量机都很笨重，不适应大型工件现场快速测量的需要。近年来随着电子及光学技术的进步，以CCD摄像机为核心部件构成的三维视觉检测系统的研究得到了较快的发展，由于光学检测是非接触测量，所以适用于对柔性和易变形工件进行检测。但是此类检测装置安装定位和标定较为复杂，被安装定位后适合于对同一工件的批量检测，但是对于施工现场单件测量的场合是不适宜的。例如，需要对飞机机翼相对的位置进行测量，这时无法将庞大笨重的机翼搬到三坐标测量机上进行检测，目前采用的方法只能在工程现场本文档来自技高网...

【技术保护点】
光笔式便携三维坐标测量系统，主要包括ＣＣＤ摄像机（１）和计算机（２），其特征在于测量传感部件为光笔（３），在光笔（３）上装有数个光靶标，在光笔的笔尖处装有球形测头（４），光笔上的光靶标至少有三个位于同一条直线，球形测头（４）的中心处于该直线，在此直线外存在两个以上光靶标时，球形测头（４）的位置可以任意确定，由ＣＣＤ摄像机（１）摄取光笔（３）光靶标的图像传至计算机（２）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘书桂，彭凯，黄风山，李蓬，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]