便攜式光筆坐標(biāo)視覺測量系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、逆向工程是當(dāng)代先進(jìn)制造技術(shù)的重要組成部分,在吸收國內(nèi)外的先進(jìn)制造技術(shù)、縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期以及降低生產(chǎn)成本等方面發(fā)揮著重大的作用。本文將接觸式測量和非接觸式測量這兩種方法有機(jī)結(jié)合,研發(fā)出一種新型的便攜式光筆三維坐標(biāo)視覺測量系統(tǒng)。該系統(tǒng)比柔性便攜式測量系統(tǒng)簡單可靠,又可以消除非接觸式測量時(shí)的測量死角,同時(shí)還具有體積小、重量輕、測量范圍大、使用靈活方便、工作效率高、便于攜帶及現(xiàn)場使用等突出優(yōu)點(diǎn)。
　　本文首先提出便攜式光筆視覺測量系統(tǒng)的

2、測量原理,該系統(tǒng)主要由光筆部件、攝像機(jī)、專用標(biāo)定塊以及一臺(tái)裝有圖像采集卡和測量軟件的電腦所組成。光筆上至少裝有3至4個(gè)標(biāo)志點(diǎn)和一個(gè)帶球形筆尖的測頭,通過本文提出的自標(biāo)定算法用以確定測頭中心與標(biāo)志點(diǎn)的位置關(guān)系。測量時(shí),筆尖測頭接觸被測表面,攝像機(jī)拍攝光筆部件上標(biāo)志點(diǎn)的像,由計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖像處理,根據(jù)本文提出的測量算法計(jì)算出筆尖測頭中心點(diǎn)的三維坐標(biāo)。實(shí)驗(yàn)表明該系統(tǒng)能夠完成相關(guān)特征曲面的測量,測量數(shù)據(jù)完整可靠。
　　其次,本文重點(diǎn)對系統(tǒng)圖

3、像的數(shù)據(jù)處理進(jìn)行了相關(guān)研究。對原始圖像的處理和目標(biāo)特征點(diǎn)輪廓及其中心像面坐標(biāo)的提取是影響系統(tǒng)測量穩(wěn)定性和測量精度的重要因素。本文提出基于亞像素邊緣提取及橢圓擬合方法,用于精確提取特征點(diǎn)圓心。實(shí)際結(jié)果證明該方法是穩(wěn)定可靠的。
　　光筆測量系統(tǒng)得到的最終數(shù)據(jù)為點(diǎn)云數(shù)據(jù),需要在Geomagic Studio中進(jìn)行數(shù)字重構(gòu)處理。本文基于Geomagic Studio平臺(tái)開發(fā)相關(guān)插件,用于控制光筆測量系統(tǒng),將數(shù)字的采樣與重構(gòu)技術(shù)進(jìn)行無縫的結(jié)