光筆式便攜三坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)測(cè)頭標(biāo)定及相關(guān)技術(shù)研究.pdf

1、光筆式三坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)基于視覺(jué)測(cè)量技術(shù)，具有重量輕、便攜性好、組建靈活、操作簡(jiǎn)單、精度適中、測(cè)量不受被測(cè)物體表面差異影響等優(yōu)點(diǎn)，代表著坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)的一個(gè)重要發(fā)展方向，具有廣闊的應(yīng)用背景。本課題組于2000年開(kāi)始這項(xiàng)研究，取得了一系列成果。由于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量往往需要對(duì)光筆測(cè)頭進(jìn)行標(biāo)定，圍繞光筆測(cè)頭的標(biāo)定及相關(guān)技術(shù)，本論文做了如下工作：
　　 1、介紹了當(dāng)前便攜式三維坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)特別是其中的手持探頭式便攜坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)；
　　 2、從

2、PNP問(wèn)題的解的角度說(shuō)明了光筆設(shè)計(jì)的正確性；
　　 3、通過(guò)對(duì)圖像中測(cè)量背景對(duì)光筆控制點(diǎn)識(shí)別和處理造成干擾的部分進(jìn)行屏蔽，使得在復(fù)雜背景下提取光筆區(qū)域成為可能，提高了控制點(diǎn)邊緣和中心的定位精度；
　　 4、創(chuàng)造性地提出采用兩種模式進(jìn)行控制點(diǎn)中心定位。一種是經(jīng)Canny邊緣檢測(cè)獲得控制點(diǎn)邊緣后，對(duì)邊緣進(jìn)行最小二乘橢圓擬合，用橢圓中心近似控制點(diǎn)中心，適用于近距離測(cè)量；另一種是對(duì)控制點(diǎn)中心初步定位后用改進(jìn)的高斯曲面擬合法獲得亞

3、像素級(jí)的曲面極值點(diǎn)，適用于較遠(yuǎn)距離的測(cè)量。并給出了兩種模式的控制點(diǎn)中心定位重復(fù)性精度。
　　 5、建立了測(cè)頭中心在光筆坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值的估算模型。利用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)錐，即可實(shí)現(xiàn)光筆測(cè)頭的現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定。實(shí)驗(yàn)證明利用標(biāo)定所得測(cè)頭數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量，亦可達(dá)到使用測(cè)頭中心精密位置數(shù)據(jù)時(shí)的測(cè)量精度。
　　 6、光筆式便攜三坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量精度與Brown-Sharp精密三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的精度比對(duì)實(shí)驗(yàn)證明了前者測(cè)量的正確性。1.5m距離測(cè)量和4m距離