非接觸光學(xué)三坐標(biāo)測量機(jī)的研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代測量技術(shù)的迅速發(fā)展，光學(xué)式三坐標(biāo)測量機(jī)逐漸成為現(xiàn)代測量領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。在我國的工業(yè)生產(chǎn)中，三坐標(biāo)測量機(jī)被廣泛應(yīng)用于各行業(yè)，特別在立體印刷、航空葉片測量、古文物修復(fù)、醫(yī)學(xué)三維打印等方面，三坐標(biāo)測量機(jī)的應(yīng)用具有十分重要的意義。傳統(tǒng)的三坐標(biāo)測量機(jī)大部分采用接觸式點(diǎn)掃描的方法進(jìn)行三維測量，其測量速度慢，數(shù)據(jù)采集密度低，不利于工業(yè)化應(yīng)用?，F(xiàn)階段，基于圖像處理、應(yīng)用光學(xué)以及機(jī)器視覺等高新技術(shù)的融合發(fā)展，三維測量技術(shù)逐漸完善，人們可以更快速、

2、更準(zhǔn)確地獲取客觀物體的三維輪廓信息。因此，本課題的開展具有十分重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。
　　本論文介紹了國內(nèi)外常用三維測量技術(shù)的研究現(xiàn)狀，針對三維輪廓測量技術(shù)存在三維測量速度慢、數(shù)據(jù)采集密度低、測量精度低等問題，本課題提出一種采用線激光的非接觸式三坐標(biāo)測量機(jī)，加快三維測量速度，提高數(shù)據(jù)采集密度，改善工作效率，有利于工業(yè)化應(yīng)用。
　　本課題提出的三坐標(biāo)測量機(jī)基于激光三角法測量原理，根據(jù)直射式測量方法的特點(diǎn)，完成光路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

3、和硬件系統(tǒng)的搭建。其中，本三坐標(biāo)測量機(jī)的硬件系統(tǒng)主要包括光學(xué)三維測量模塊和二軸運(yùn)動(dòng)平臺(tái)控制模塊。光學(xué)三維測量模塊中主要包含線激光器和三維相機(jī);二軸運(yùn)動(dòng)平臺(tái)控制模塊主要包含計(jì)算機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制器和二軸直線電機(jī)。在后期三維數(shù)據(jù)處理中，本課題提出了一種自適應(yīng)濾波及多視場三維圖像拼接方法，通過利用動(dòng)態(tài)搜索窗口，自動(dòng)選擇最佳的濾波窗口對噪聲進(jìn)行濾波，并根據(jù)三維圖像的互相關(guān)匹配特性，對三維圖像進(jìn)行拼接處理。最后，對多種樣品進(jìn)行三維測量，詳細(xì)分析測量結(jié)果