一种用于工业摄影测量的超高精度合作目标的制作方法技术

本发明专利技术属于摄影测量技术领域，具体涉及一种用于工业摄影测量的超高精度合作目标的制作方法。该方法采用机床雕刻工艺在铟钢上雕刻出环形刀具，然后采用模切工艺制作出覆盖膜，并将覆盖膜规整地覆盖在反光布上，沿着覆盖膜边缘对覆有覆盖膜的反光布进行裁切即可得到本发明专利技术用于工业摄影测量系统合作目标。本发明专利技术制作的合作目标相比较印刷工艺制作的合作目标内圆圆度显著提升，内圆圆边缘成像清晰，从而提高了工业摄影测量系统提取合作目标中心的精度，使系统的测量精度大幅度提升。使系统的测量精度大幅度提升。使系统的测量精度大幅度提升。

【技术实现步骤摘要】
一种用于工业摄影测量的超高精度合作目标的制作方法


[0001]本专利技术属于摄影测量
，具体涉及一种用于工业摄影测量的超高精度合作目标的制作方法。

技术介绍

[0002]工业摄影测量系统在测量前，需要在被测物体表面布设中心是圆形的合作目标，通过合作目标来反映被测物体的几何特征。工业摄影测量系统通过解算，能够得到被测物体表面合作目标的空间三维坐标，进而实现对物体的测量。
[0003]工业摄影测量系统使用的合作目标以玻璃微珠材质的反光布作为基底，采用印刷工艺，将稠度较大的黑色油墨涂布到反光布上，相关部位涂黑后，反光布上留下未涂刷的圆形图斑，通过裁剪，即可制成工业摄影测量系统的合作目标。
[0004]然而由于油墨具有流动性，油墨喷涂到反光布上不容易定型，另外，反光布表面是一层玻璃微珠，玻璃微珠的直径约为30μm—50μm，因此，采用印刷工艺制作的工业摄影测量合作目标圆度较差，在0.07mm—0.1mm之间，导致工业摄影测量系统从不同方向对该类型合作目标中心定位时，得到的合作目标中心坐标的偏差较大，造成测量误差较大。
[0005]随着工业摄影测量系统的广泛应用，工程中对工业摄影测量系统测量精度的期望越来越高，因此提供一种中心圆度更高的合作目标来提高测量精度十分必要。

技术实现思路

[0006]针对目前印刷工艺制作的工业摄影合作目标中心圆度差，造成测量误差大的缺陷和问题，本专利技术提供一种用于工业摄影测量的超高精度合作目标。
[0007]本专利技术解决其技术问题所采用的方案是：一种用于工业摄影测量的超高精度合作目标制作方法，该方法包括以下步骤：
[0008]S1、根据工业测量需求设定合作目标需要的内圆直径d，然后根据内圆直径计算出外圆的直径D，
[0009]若d≤3mm，D＝6mm；若d＞3mm，
[0010]S2、采用机床雕刻工艺在铟钢上雕刻出含有内圆和外圆的环形模切刀版；
[0011]S3、采用模切工艺，使用环形刀版对黑色哑光面材进行模切得到黑色环形覆盖膜；
[0012]S4、将黑色环形覆盖膜规整地覆盖到反光布上；
[0013]S5、沿着覆盖膜外圆的边缘对覆有覆盖膜的反光布进行裁切，形成外环为黑色、内圆为反光布原始表面的工业摄影测量系统合作目标。
[0014]上述的用于工业摄影测量的超高精度合作目标制作方法，所述刀版的内圆圆度优于0.01mm。
[0015]上述的用于工业摄影测量的超高精度合作目标制作方法，所述黑色哑光面材的背部带胶，其厚度不大于0.025mm。
[0016]上述的用于工业摄影测量的超高精度合作目标制作方法，所述覆盖膜内圆圆度优于0.030mm。
[0017]本专利技术的有益效果：本专利技术制作的刀版内圆的圆度优于0.01mm，制作得到的合作目标，覆盖膜薄，内圆圆度优于0.030mm，远远优于印刷工艺制作的中心圆度为0.07
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0.10mm的合作目标；而且合作目标内圆边缘成像清晰，便于系统准确确定合作目标的中心，有助于提高系统的测量精度。
[0018]在同等条件下，采用本专利技术制作的合作目标与印刷工艺制作的合作目标相比重复性有大幅度的提升；2.5m时的重复性提高约17％，3m时的重复性提高约27％，本专利技术的合作目标距离测量场越远的重复性效果越明显。
附图说明
[0019]图1为本专利技术刀版尺寸设计示意图。
[0020]图2为本专利技术制作的刀版。
[0021]图3为本专利技术制作的环形覆盖膜。
[0022]图4为本专利技术制作的合作目标。
[0023]图5为试验所用影像测量仪系统。
[0024]图6为影像仪获取的本专利技术合作目标整体图像和局部放大图像。
[0025]图7为影像仪获取的印刷合作目标整体图像和局部放大图像。
[0026]图8为本专利技术合作目标与印刷工艺合作目标的对比图。
[0027]图9为合作目标布设示意图。
[0028]图10为测量网形布设示意图。
具体实施方式
[0029]下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。
[0030]实施例1：本实施例提供一种用于工业摄影测量的超高精度合作目标的制作方法，该方法包括以下步骤：
[0031]S1、根据工业测量需求设定合作目标需要的内圆直径d(如1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm)，然后根据内圆直径计算出外圆的直径D，
[0032]若d≤3mm，D＝6mm；若d＞3mm，
[0033]例如：若内圆直径为2mm，外圆直径为6mm；
[0034]若内圆直径为4mm，那么外圆直径为6.67mm，D：d＝5:3，依次进行计算。
[0035]S2、根据设定的内圆直径和计算得到的外圆直径，采用机床雕刻工艺在铟钢(硬度55度，DC53)上雕刻出如图1和图2所示含有内圆和外圆的刀版。
[0036]S3、采用模切工艺，利用第一步加工的刀版对厚度小于0.025mm的背部带胶的黑色哑光面材进行模切，模切得到如图3所示的内圆圆度优于0.030mm的环形覆盖膜。
[0037]S4、将S3制得的环形覆盖膜规整地覆盖到反光布上，在覆盖时要求覆盖膜不能出现褶皱，不能拉伸变形。
[0038]S5、沿着覆盖膜的外圆边缘，将带有覆膜的反光布进行裁切，形成如图4所示的外
环为黑色、内圆为反光布原始表面的工业摄影测量系统合作目标。
[0039]试验例1：为验证本专利技术合作目标的圆度，采用二维影像仪和配套的Vi spec测量软件(如图5所示)对本专利技术合作目标和印刷合作目标进行圆度测量，其测量精度优于1μm。
[0040]试验方法为：将本专利技术合作目标和印刷合作目标放置到影像仪的测量平台上，在合作目标的内圆轮廓上随机选择100个点，获取其二维坐标坐标，将100个点坐标按照最小二乘原则拟合成圆，根据各点到最佳拟合圆的距离，对合作目标的圆度进行评价，结果如图6和图7所示。
[0041]分别选了10个本专利技术合作目标和10个印刷合作目标进行了圆度测试，检测结果见下表1。
[0042]表1合作目标圆度统计表
[0043][0044]从影像仪获得的合作目标图像可以明显看出本专利技术合作目标的边缘非常整齐，而印刷合作目标的边缘则比较粗糙。从圆度值也可以看出来，本专利技术合作目标的圆度平均值为0.026mm，而印刷合作目标的圆度平均值为0.081mm，说明本专利技术的圆度远远优于印刷合作目标的圆度。
[0045]试验例2：为了验证本专利技术制作的合作目标的性能，在地面上布设了一个2.5m
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2.5m的测量场。测量场内均匀布设了100个采用印刷工艺制作的合作目标和100个采用本专利技术工艺制作的合作目标，如图8和图9所示，具体是在每个印刷合作目标旁边布设一个本专利技术的合作目标。为模拟工业摄影测量的实际应用场景，如图10所示，在距离该测量场中心2m、2.5m和3m，距离地面1.7m的位置对所有合作目标本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于工业摄影测量的超高精度合作目标制作方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、根据工业测量需求设定合作目标需要的内圆直径d，然后根据内圆直径计算出外圆的直径D，若d≤3mm，D＝6mm；若d＞3mm，S2、采用机床雕刻工艺在铟钢上雕刻出含有内圆和外圆的环形模切刀版；S3、采用模切工艺，使用环形刀版对黑色哑光面材进行模切得到黑色环形覆盖膜；S4、将黑色环形覆盖膜规整的覆盖到反光布上；S5、沿着覆盖膜外圆的边缘对覆有覆盖膜的反光布进行裁切，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟峰，黄桂平，轩亚兵，朱恩利，张丹，
申请(专利权)人：黄河水利职业技术学院，
类型：发明
国别省市：