一种深孔内截面轮廓特征快速高精度测量方法技术

本发明专利技术属于基于机器视觉的几何量精密测量技术领域，提供了一种深孔内截面轮廓特征快速高精度测量方法。环形激光器发射稳定的环形结构光，凸透镜片将离散的环形结构光聚合成平行光；三角成像镜组为构建深孔内截面轮廓特征与图像环形结构光中心之间的映射关系，对小孔几何参数与图像坐标之间空间映射关系进行高精度标定并对内截面轮廓特征进行放大，提高孔内特征的高分辨获取；直角棱镜将三角成像镜组输出的平行光垂直改向；放大镜组将平行光进行光学放大；工业相机接受输出的平行光信息，获取深孔内截面轮廓特征。本发明专利技术将孔内偏移量进行光学放大，能有效的提升成像的分辨率和测量精度。精度。精度。

【技术实现步骤摘要】
一种深孔内截面轮廓特征快速高精度测量方法


[0001]本专利技术属于基于机器视觉的几何量精密测量
，具体一种深孔内截面轮廓特征高精度测量方法。

技术介绍

[0002]近几年来，我国核电、能源动力、航空航天等重大项目中核心装备广泛应用小孔径深孔零件，小孔径深孔零件的加工精度和质量决定上述重大项目的核心装备性能，而精确快速的获取小孔径深孔内截面轮廓特征决定小孔经深孔零件的加工精度。因此，研究如何获取深孔内截面轮廓特征具有深远意义。
[0003]国内外一些研究机构和大学也从事了大量这方面的研究工作，取得了丰硕的成果。其中包括中科大翟超发表的A Laser Triangulation
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Based 3D MeasurementSystem for Inner Surface of Deep Holes中基于激光三角测量原理，研究了装配误差和折射畸变带来影响，提出了基于双目视觉的柔性激光平面标定技术，精确获取深孔内截面轮廓特征。然而，该方法受测量系统尺寸限制，无法实现小孔径零件内表面测量；天津大学苏杰等人的激光非接触式大尺本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种深孔内截面轮廓特征快速高精度测量方法，其特征在于，步骤如下：步骤1、搭建深孔内截面轮廓特征快速高精度测量单元深孔内截面轮廓特征快速高精度测量单元主要由环形激光器、凸透镜片、三角成像镜组、直角棱镜、放大镜组以及工业相机组成；其中，环形激光器用于发射稳定的环形结构光；凸透镜片将离散的环形结构光聚合成平行光；三角成像镜组用于构建深孔内截面轮廓特征与环形结构光中心之间的映射关系，对小孔几何参数与图像坐标之间空间映射关系进行标定并对内截面轮廓特征进行放大，提高孔内特征的高分辨获取；直角棱镜为将三角成像镜组输出的平行光垂直改向；放大镜组将平行光进行光学放大，扩大深孔内截面轮廓特征，进一步提高孔内特征的高分辨率获取；工业相机接受输出的平行光信息，获取深孔内截面轮廓特征；步骤2、环形结构光的输入为控制输入光斑的大小，采用前后移动环形激光器，通过控制环形激光器与凸透镜片的距离并通过小孔径汇聚达到控制光斑大小；采用凸透镜片来接收环形激光器输入的光斑，并将离散光斑聚合成平行光；步骤3、三角成像将步骤2中聚合成的平行光输入到三角成像镜组；为实现对小孔内表面轮廓几何参数与图像轮廓坐标之间空间映射关系进行高精度标定，构建将深孔内截面轮廓特征微位移偏差ΔS经三角成像镜组中的反射棱镜进行光学反射后，将深孔内截面轮廓特征微位移偏差ΔS精准映射为ΔK并构建关系模型即ΔK＝cos(α
‑
90
°
)
·
cos(270
°‑
2α)

【专利技术属性】
技术研发人员：刘阳，王鹏，王腾森，王慧慧，张旭，吕庆佳，王彩红，高松，
申请(专利权)人：大连工业大学，
类型：发明
国别省市：