一种视触觉汽车高反光表面三维形貌测量方法及系统技术方案

本发明专利技术提出一种视触觉汽车高反光表面三维形貌测量方法及系统，属于三维测量技术领域。本发明专利技术分别搭建用于接触待测量的汽车高反光表面的触觉前端，以及用于测量形变的视觉后端，组合后构成视触觉汽车高反光表面三维形貌测量系统；将该触觉前端中不透明涂料层接触待测量表面并产生形变，然后视觉后端的投影仪向不透明涂料层投影编码图像得到对应的投影图像，通过计算投影图像上每个点的世界坐标获得待测高反光表面的点云，最终得到待测高反光表面的三维形貌的检测结果。本发明专利技术方法测量全面，后期处理简单，精度高，且测量系统安装简单，成本低，不会损坏被测表面。

【技术实现步骤摘要】
一种视触觉汽车高反光表面三维形貌测量方法及系统
本专利技术属于三维测量
，特别提出一种视触觉汽车高反光表面三维形貌测量方法及系统。
技术介绍
随着现代工业制造技术和测量技术的发展，大型零部件的三维形貌特征测量已经成为三维测量领域的重要方向。在汽车行业中，汽车零部件及整车厂商尤其关注如何对产品的三维形貌特征进行测量，以提高产品质量，应对严苛的市场竞争。现有的三维测量主要包括三坐标测量仪和基于视觉技术的测量系统，前者通过触发零件表面获得高精度尺寸信息，但是检测效率低、自动化程度低，无法满足批量测量需求；后者以各类视觉技术为基础，通过拍摄被测物体进行计算以得到三维信息，具有速度快、效率高的优点，结构光技术便是其中一种。结构光测量技术主要包括如下步骤：光源发生器主动投射带有编码的图像到被测物体的表面上，物体表面的凹凸形状对编码图像进行调制。相机采集调制后形变的图像，通过相机和光源发生器的位置关系及投影图案的形变程度，重建被测物体的三维形貌。这种技术硬件配置简单、测量精度高、速度快、成本低，已经被工业生产大量采用，以测量汽车整车及各零部件的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种视触觉汽车高反光表面三维形貌测量方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：/n1)搭建触觉前端；/n所述触觉前端包括：不透明涂料层、透明弹性体、透明背板和固定框架；所述透明背板一面连接在固定框架上，透明背板的另一面均匀涂抹透明粘胶后与透明弹性体的一面连接，透明弹性体的另一面均匀涂抹不透明涂料层；/n2)搭建视觉后端；/n所述视觉后端包括：相机、投影仪、固定底座和计算机；所述相机和投影仪分别固定在固定底座上，相机镜头和投影仪镜头均朝向同一方向，相机和投影仪的光轴保持在设定的距离且平行，该距离使得相机和投影仪的共视区面积大于触觉前端中透明弹性体的最大表面的面积；相机和投影仪分别连接计算机；/n...

【技术特征摘要】
1.一种视触觉汽车高反光表面三维形貌测量方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
1)搭建触觉前端；
所述触觉前端包括：不透明涂料层、透明弹性体、透明背板和固定框架；所述透明背板一面连接在固定框架上，透明背板的另一面均匀涂抹透明粘胶后与透明弹性体的一面连接，透明弹性体的另一面均匀涂抹不透明涂料层；
2)搭建视觉后端；
所述视觉后端包括：相机、投影仪、固定底座和计算机；所述相机和投影仪分别固定在固定底座上，相机镜头和投影仪镜头均朝向同一方向，相机和投影仪的光轴保持在设定的距离且平行，该距离使得相机和投影仪的共视区面积大于触觉前端中透明弹性体的最大表面的面积；相机和投影仪分别连接计算机；
其中，相机和投影仪固定后，对相机和投影仪进行标定，分别获得相机的内参矩阵、外参矩阵和畸变参数，及投影仪的内参矩阵、外参矩阵和畸变参数；
3)利用步骤1)搭建的触觉前端和步骤2)搭建的视觉后端构建视触觉汽车高反光表面三维形貌测量系统；
将步骤1)搭建的触觉前端放置在步骤2)搭建的视觉后端中相机和投影仪的上方，使得相机镜头和投影仪镜头正对触觉前端中透明背板未与透明弹性体连接的一面，调节透明背板和固定底座的距离，使得不透明涂料层、透明弹性体、透明背板全部处于相机和投影仪的共视区内，调节完成后对固定框架和固定底座进行固定连接，视触觉汽车高反光表面三维形貌测量系统构建完毕；
4)使用步骤3)构建的测量系统中触觉前端的不透明涂层接触待测高反光表面并对测量系统施加压力，使不透明涂层在接触待测高反光表面后发生形变；
5)采用n步相移法，利用计算机生成...

【专利技术属性】
技术研发人员：闵晓潮，党仁俊，
申请(专利权)人：苏州星祥益精密制造有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32