一种测量数据融合方法及非接触式测量设备技术

本申请公开了一种测量数据融合方法及非接触式测量设备，该方法包括：控制空间点追踪设备对平面标定板的标定面进行测量，得到标定面上的任一点的位置及法向；标定距离测量设备的测量方向；在标定面上构建包含多个测量姿态的标定轨迹，控制距离测量设备执行标定轨迹，获取每个测量姿态下靶标设备的姿态和位置，及距离测量设备的测量距离；根据标定面上的任意一点的位置、法向以及标定测量数据计算距离测量设备的测量基准点；获取对被测对象进行测量时空间点追踪设备采集的姿态数据、位置数据以及距离测量设备采集的距离数据计算被测对象上的测量点的三维坐标；本发明专利技术可以大大降低标定设备制造成本，简化标定流程，得到高精度、高稳定性的测量数据。稳定性的测量数据。稳定性的测量数据。

【技术实现步骤摘要】
一种测量数据融合方法及非接触式测量设备


[0001]本申请涉及多设备测量数据融合
，更具体地，涉及一种空间点追踪设备与距离位移测量设备的测量数据融合方法及非接触式测量设备。

技术介绍

[0002]空间点追踪设备是一种使用追踪仪设备测量外部靶标设备位姿数据的设备，距离位移测量设备是一种测量被测对象外表面上测量点沿测量方向距离数据的设备。对空间点追踪设备与距离位移测量设备进行组合，将靶标设备与距离位移测量设备装配到一起，同时获取靶标设备位姿与距离位移测量设备测量数据，将获得的测量数据进行融合，可构成一种对被测对象外表面上测量点三维坐标数据的非接触式测量设备，实现对被测对象外表面的非接触式测量。由于靶标设备与距离位移测量设备装配夹具存在制造误差，同时，靶标对象与距离位移测量设备无精确的安装基准，在进行数据融合时需要建立靶标设备位姿与距离位移测量设备测量基准点及测量方向的坐标变换关系，然后基于坐标变换关系融合空间点追踪数据与距离数据，将两种设备的测量数据转换成被测点三维坐标数据。
[0003]在空间点追踪数据与距离位移数据的融合技术研究方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种测量数据融合方法，适用于对非接触式测量设备采集的测量数据进行融合；其特征在于，该方法包括以下步骤：S1控制空间点追踪设备对平面标定板的标定面进行测量，得到所述标定面上的任意一点的位置M及法向U；S2标定距离测量设备的测量方向N；S3在所述标定面上构建包含多个测量姿态的标定轨迹S，控制距离测量设备执行所述标定轨迹S，获取标定测量数据；所述标定测量数据包含每个所述测量姿态下靶标设备的姿态R和位置Q，以及距离测量设备的测量距离值d；S4根据所述标定面上的任意一点的位置M、法向U以及所述标定测量数据计算距离测量设备的测量基准点B；S5获取对被测对象进行测量时空间点追踪设备采集的姿态数据R`、位置数据Q`以及距离测量设备采集的距离数据d`，计算所述被测对象上的测量点的三维坐标P：P＝R`(B+d`
·
N)+Q`。2.如权利要求1所述的测量数据融合方法，其特征在于，S1中具体包括：所述平面标定板的标定面上具有不在同一条直线上的多个靶标点，使用空间点追踪设备获取每个所述靶标点的位置数据其中，n为靶标点的总数，n≥3；TrCS表示空间点追踪设备的参考测量坐标系；根据各靶标点的位置数据确定所述标定面上的任意一点的位置
TrCS
M及法向
TrCS
U。3.如权利要求2所述的测量数据融合方法，其特征在于，S2中具体包括：将距离测量设备的测量端面调整至与一固定平面平行，以不改变距离测量设备姿态的方式控制距离测量设备移动，分别对所述固定平面上的多个测量点进行测量；记录每个所述测量点对应的距离测量设备的测量距离以及与距离测量设备连接的靶标设备的位姿数据式中，TaCS为靶标设备的参考坐标系，表示TaCS相对于TrCS的位姿变换；m为测量点的总个数，m≥3；根据位姿数据计算距离测量设备的测量方向
TaCS
N。4.如权利要求2或3所述的测量数据融合方法，其特征在于，S3中，所述在标定面上构建包含多个测量姿态的标定轨迹S，包括：以点
TrCS
M为中心在标定面上构建半径为r的多边形线段，作为测量轨迹C；所述多边形线段的每个顶点作为一个测量基准点；以每个所述测量基准点为顶点，以标定面的法向
TrCS
U作为参考轴线，定义与所述法向
TrCS
U的夹角为α的圆锥；将所述圆锥底部的母线等间距划分为q个离散点，以圆锥顶点与每个离散点的连线方向作为距离测量设备的测量方向将测量轨迹C与每个测量基准点对应的多个测量方向组合，构成距离测量设备的标定轨迹<...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘磊，何姗姗，李振瀚，杨帆，罗竞，夏锴，汪敏敏，
申请(专利权)人：苏州瀚华智造智能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：