視覺(jué)關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、反求工程作為一種新型的設(shè)計(jì)方法，在吸收國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)制造技術(shù)、縮短產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期以及降低生產(chǎn)成本等方面發(fā)揮著重大的作用。反求工程中視覺(jué)關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)將接觸式測(cè)量和非接觸式測(cè)量?jī)煞N測(cè)量方法完美結(jié)合起來(lái)，帶來(lái)了一種全新的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造及三維尺寸測(cè)量模式。本文在課題組已開(kāi)發(fā)完善的商品化三維反求設(shè)備HRE-I、HRE-II三維激光掃描系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，探討視覺(jué)關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)關(guān)節(jié)數(shù)學(xué)建模、3D激光掃描頭的工作模式等視覺(jué)關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)中的關(guān)鍵技術(shù)。

2、反求工程中接觸式測(cè)量以其測(cè)量精度高而著稱，本文在建立關(guān)節(jié)式測(cè)量的數(shù)學(xué)位姿描述和測(cè)量運(yùn)動(dòng)方程的基礎(chǔ)上導(dǎo)出了關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的精度分析函數(shù)和校準(zhǔn)模型。在理論上論述了影響本系統(tǒng)的精度因素和減少誤差而采取的主要措施，為在指定的設(shè)計(jì)精度下，裝配出符合測(cè)量精度要求的關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)做理論準(zhǔn)備。初步探討了關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的制造、裝配和數(shù)據(jù)獲取的關(guān)鍵技術(shù)。3D激光掃描頭測(cè)量速度快，測(cè)量精度較高，測(cè)量獲取的點(diǎn)云數(shù)據(jù)大，由單目CCD攝像機(jī)和半導(dǎo)體線激光器組

3、成。與已有的雙目視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)的三維數(shù)據(jù)建模方式不同的是使用激光投影平面和單個(gè)CCD攝像機(jī)拍攝的激光圖像建立數(shù)據(jù)獲取模型。本文論述了由CCD攝像機(jī)拍攝的一幅圖像經(jīng)數(shù)字圖像處理如平滑去噪、閾值分割、細(xì)化等手段得到單像素寬的激光條紋，把平面激光條紋還原成空間曲線上的離散點(diǎn)的過(guò)程。并在設(shè)計(jì)要求的采集點(diǎn)及時(shí)顯示的條件下，對(duì)這些處理過(guò)程做了簡(jiǎn)化、經(jīng)驗(yàn)上的處理。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證這種方法是可行的。視覺(jué)關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)采集得到的三維數(shù)據(jù)必須實(shí)時(shí)的顯示到計(jì)算機(jī)