基于双远心镜头的曲面工件精确度参数测量方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于双远心镜头的曲面工件精确度参数测量方法及装置，属于三维测量领域，该方法包括：按照能覆盖工件表面的扫描路径对工件进行扫描，并在扫描过程中利用双远心镜头分别采集以对称方式安装于镜头两侧的双线结构光发生器生成的结构光图像；对于结构光图像中的每个光条纹，利用基于差分区间的种子点搜索算法提取线结构光的中心线，并根据所有结构光的中心线生成检测点云模型；将检测点云模型与目标数字模型进行配准，并基于目标数字模型确定检测点云模型的精确度参数。该方法可以减少传统镜头存在的畸变误差、透视误差较大的缺点，减少或避免出现扫描盲区，保证测量结果的准确性，能够精确、高效地完成曲面工件的三维测量与质量检测。的三维测量与质量检测。的三维测量与质量检测。

【技术实现步骤摘要】
基于双远心镜头的曲面工件精确度参数测量方法及装置


[0001]本专利技术涉及三维测量领域，尤其涉及一种基于双远心镜头的曲面工件精确度参数测量方法及装置。

技术介绍

[0002]随着工业的快速发展，曲面工件因其优越的几何特性在航空航天、汽车、船舶、能源等领域得到了越来越广泛的应用。为了满足对产品性能和外形多样化需求，对曲面工件的高精度设计、制造和检测也提出了更为严格的要求。为了保证曲面工件的制造精度，需要对加工质量进行严格的检测，控制尺寸误差和轮廓变形问题。因此，曲面工件的精确测量是实现精度控制的重要手段。
[0003]曲面工件因其复杂的几何形状，传统测量方法可能无法提供足够的精度和准确性，基于线结构光扫描的三维测量方法具备结构简单、测量精度高、速度快、稳定性高等特点，可以准确高效地获得被扫描物体表面的三维信息。同时，曲面工件的测量通常会产生大量的数据，对数据进行必要的处理和分析对于测量结果的质量和可靠性至关重要。

技术实现思路

[0004]为解决传统接触式测量技术在曲面工件测量方面精度低、效率低、人工成本高、容易损伤表面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于双远心镜头的曲面工件精确度参数测量方法，其特征在于，包括：按照能覆盖工件表面的预设扫描路径对工件进行扫描，并在扫描过程中利用双远心镜头，分别采集以对称方式安装于镜头两侧的双线结构光发生器生成的结构光图像；对于结构光图像中的每个光条纹，利用基于差分区间的种子点搜索算法提取线结构光的中心线，并根据所有结构光的中心线生成检测点云模型；将所述检测点云模型与工件的目标数字模型进行配准，并基于目标数字模型确定检测点云模型的精确度参数。2.根据权利要求1所述的基于双远心镜头的曲面工件精确度参数测量方法，其特征在于，所述利用基于差分区间的种子点搜索算法提取线结构光的中心线，包括：对于线结构光图像中的光条纹，按条纹方向，利用多阶后向差分公式，逐行计算线结构光条纹中心隶属的差分区间；根据每行的差分区间，确定当前行的线结构光中心点坐标；根据所有行的中心点坐标，得到单像素的线结构光中心线。3.根据权利要求2所述的基于双远心镜头的曲面工件精确度参数测量方法，其特征在于，所述利用多阶后向差分公式，逐行计算线结构光条纹中心隶属的差分区间，包括：利用下式计算差分曲线：；根据所述差分曲线的最大值和最小值确定差分区间；其中，m表示差分模板长度，表示当前像素点(x,y)坐标灰度值，其中x为列坐标，y为行坐标。4.根据权利要求2所述的基于双远心镜头的曲面工件精确度参数测量方法，其特征在于，所述按条纹方向，利用多阶后向差分公式，逐行计算线结构光条纹中心隶属的差分区间，包括：第一行根据多阶后向差分公式计算所有像素的差分值，得到差分区间；第一行之后的每一行，根据上一行确定的中心点和差分区间确定初始搜索区间，将所述初始搜索区间向两侧逐渐扩大搜索范围，并同时计算所述搜索范围内的差分值的最大和最小值，直至计算出的差分值与上一行大小一致且不再增大，得到当前行的差分区间。5.根据权利要求1所述的基于双远心镜头的曲面工件精确度参数测量方法，其特征在于，所述根据所有结构光的中心线生成检测点云模型，包括：确定中心线上各点相对于基准线的偏移距离；根据标定的比例参数和所述偏移距离的乘积，得到所述各点的实际高度值，结合所述各点在图像坐标系上的坐标值，得到各点的三维坐标信息；将双线结构光发生器的两侧结构光的点云进行融合，生成检测点云模型；其中，基准线为线结构光入射光平面与基准面的交线，所述基准面为放置工件...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪汉玉，吴裕强，叶亮，邵洋，
申请(专利权)人：武汉工程大学，
类型：发明
国别省市：