大型构件非接触式三维测量系统及数据拼接方法技术方案

本发明专利技术公开了一种大型构件非接触式三维测量系统，包括三维相机，固定在三维相机上的三维角度传感器，与三维相机刚性连接的激光靶标；标定物、视觉伺服激光跟踪仪、多关节机器人、导航车和载物台，其中，标定物放置在载物台上；三维相机与三维角度传感器及激光靶标刚性连接并安装到多关节机器人末端，三维相机用于对标定物进行拍摄；多关节机器人安装到导航车上，通过控制多关节机器人及自主导航车移动三维相机的拍摄位置及调整三维相机的拍摄姿态；视觉伺服激光跟踪仪用于通过视觉伺服跟踪激光靶标的位置并通过激光测距方法测量激光靶标在视觉伺服激光跟踪仪坐标系下的三维坐标值。具有部署简单灵活，具备高精度，低成本，柔性等特点。

【技术实现步骤摘要】
大型构件非接触式三维测量系统及数据拼接方法
本申请涉及计算机视觉技术和图像视频处理
，具体地说是涉及一种大型构件非接触式三维测量系统及数据拼接方法。
技术介绍
大型构件的三维测量在汽车，船舶，航空航天等行业具有重要地位，是大型产品制造过程中几何尺寸测量和质量控制的重要手段和方法。目前主要有三种方式实现大型构件的三维测量：第一类：粘贴光学标签的方式在被测物体上贴光学标签，人工或者机械臂带动三维扫描仪或者三维相机对被测量物体进行扫描或拍摄，通过两次不同拍摄的共同区域的光学标签信息进行三维点云的拼接。该方法的不足：1、某些零件不允许贴标签，使用场景受限。2、贴光学标签费时，测量效率低，无法满足工业在线在机测量需求。3、多数使用场景只需要获取大型构件的局部三维点云，但是贴标签的方法需要连续扫描或者拍摄，获得整体的三维信息，同样影响测量效率。第二类：多LED跟踪器方案布置多个跟踪器，采用桥接的方式将跟踪器和三维扫描仪的坐标标定到统一坐标系下。具体方法参考专利技术专利“一种基于多立体跟踪本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大型构件非接触式三维测量系统，其特征在于，包括三维相机，固定在三维相机上的三维角度传感器，与三维相机刚性连接的激光靶标；标定物、视觉伺服激光跟踪仪、多关节机器人、导航车和载物台，其中：/n所述标定物放置在所述载物台上；/n所述三维相机与所述三维角度传感器及激光靶标刚性连接并安装到所述多关节机器人末端，所述三维相机用于对所述标定物进行拍摄；/n所述多关节机器人安装到所述导航车上，通过控制所述多关节机器人及所述自主导航车移动所述三维相机的拍摄位置及调整所述三维相机的拍摄姿态；/n所述视觉伺服激光跟踪仪用于通过视觉伺服跟踪所述激光靶标的位置并通过激光测距方法测量所述激光靶标在所述视觉伺服激光...

【技术特征摘要】
1.一种大型构件非接触式三维测量系统，其特征在于，包括三维相机，固定在三维相机上的三维角度传感器，与三维相机刚性连接的激光靶标；标定物、视觉伺服激光跟踪仪、多关节机器人、导航车和载物台，其中：
所述标定物放置在所述载物台上；
所述三维相机与所述三维角度传感器及激光靶标刚性连接并安装到所述多关节机器人末端，所述三维相机用于对所述标定物进行拍摄；
所述多关节机器人安装到所述导航车上，通过控制所述多关节机器人及所述自主导航车移动所述三维相机的拍摄位置及调整所述三维相机的拍摄姿态；
所述视觉伺服激光跟踪仪用于通过视觉伺服跟踪所述激光靶标的位置并通过激光测距方法测量所述激光靶标在所述视觉伺服激光跟踪仪坐标系下的三维坐标值。


2.根据权利要求1所述的大型构件非接触式三维测量系统，其特征在于，所述标定物包括底座、半球体和标定球，所述半球体安装在所述底座上，所述半球体的半球面上设置有若干支撑杆，所述标定球分别安装在所述支撑杆上。


3.一种用于权利要求1-2的数据拼接方法，特征在于，其标定包括以下步骤：
(1)将所述标定物放置于所述载物台上，控制所述多关节机器人和所述导航车调整所述三维相机的位置和拍摄角度，使所述三维相机能够清晰的拍摄标所述定物上的某一标定球，获得所述标定球中心在三维相机坐标系中的计算值，记为：
R(i)＝[Xc...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈贵，李芹，
申请(专利权)人：浙江汉振智能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33