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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106959078A(43)申请公布日2017.07.18(21)申请号201710114427.8(22)申请日2017.02.28(71)申请人苏州凡目视觉科技有限公司地址215000江苏省苏州市新区科技城培源路2号微系统园M1-101(72)发明人姚峥嵘龚儒波刘志鹏翁海峰(74)专利代理机构北京智汇东方知识产权代理事务所(普通合伙)11391代理人范晓斌康正德(51)Int.Cl.G01B11/24(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称一种用于三维轮廓测量的轮廓测量方法(57)摘要本发明公开了一种用于三维轮廓测量的轮廓测量方法,涉及三维轮廓检测技术领域。所述轮廓测量方法包括以下步骤:通过激光反射方式记录所述投影屏幕处相应的每个投影点的二维坐标信息;选定运动平台坐标系,根据标准待测物体校准的投影点与相应的扫描点的关系式,将所述投影点的二维坐标信息变换至扫描点在运动平台坐标系内的三维坐标信息;通过拟合所述各扫描点的三维坐标信息的数据,获得所述待测物体的三维轮廓信息;基于所述待测物体的三维轮廓信息显示所述待测物体的三维轮廓和表面状态的图像。克服了通常激光线扫技术难以测量透明物体的主要缺陷,可以有效地对透明物体进行扫描得到有效而稳定的扫描数据,从而测量出物体的三维轮廓数据。CN106959078ACN106959078A权利要求书1/2页1.一种用于三维轮廓测量的轮廓测量方法,其特征在于,包括以下步骤:S1,将待测物体放置于测量平台上,对所述待测物体的表面的扫描点依次进行激光扫描,所述激光反射至投影屏幕处,记录所述投影屏幕处相应的每个投影点的二维坐标信息;S2,选定运动平台坐标系,根据标准待测物体校准的投影点与相应的扫描点的关系式,将所述投影点的二维坐标信息变换至扫描点在运动平台坐标系内的三维坐标信息;S3,通过拟合所述各扫描点的三维坐标信息的数据,获得所述待测物体的三维轮廓信息;S4,基于所述待测物体的三维轮廓信息显示所述待测物体的三维轮廓和表面状态的图像;其中,所述扫描点的数据集合为点云。2.根据权利要求1所述的轮廓测量方法,其特征在于,S1中所述待测物体放置于测量平台上,所述投影屏幕垂直于所述测量平台,所述激光以角度a和距离L发射至所述待测物体的表面并反射至所述投影屏幕;通过调节角度a来改变反射线在反射投影幕上的位置;其中,a为所述激光与待测物体表面的角度,L为所述激光与待测物体表面的距离,所述激光为线型激光。3.根据权利要求1所述的轮廓测量方法,其特征在于,所述投影点与相应的扫描点的关系式为通过对具有各种非连续的特定角度坡面的校准块进行三维轮廓测量,利用已知坡面在所述反射投影幕上形成的线段进行投影点和相应的扫描点之间的校准标定得到。4.根据权利要求3所述的轮廓测量方法,其特征在于,所述投影点的二维坐标为Di(X,Y),X方向为激光线的方向,Y方向为所述激光扫描方向;所述相应的扫描点在运动平台坐标系内的三维坐标为P(Xi,Yi,Zi)所述投影点与相应的扫描点的关系式为:D0.X=P.X0+(X-W/2)*XPitch;D0.Y=P.Y0+Y*YPitch;其中,W为所述激光线的宽度,XPitch为激光线方向的间距,YPitch为激光扫描方向的间距,P.Zi通过激光扫描所述待测物体时由相机记录获取。5.根据权利要求4所述的轮廓测量方法,其特征在于,记录所述投影屏幕处相应的每个投影点的二维坐标信息时,对所述二维坐标信息进行拼接处理。6.根据权利要求5所述的轮廓测量方法,其特征在于,对所述待测物体的同一方向进行多次激光扫描时,对所述二维坐标信息进行拼接处理的方法为:将多次激光扫描时的所述投影点的二维坐标分别转换至相应的扫描点在运动平台坐标系内的三维坐标,并进行数据合并。7.根据权利要求5所述的轮廓测量方法,其特征在于,对所述待测物体的不同方向进行多次激光扫描时,对所述二维坐标信息进行拼接处理的方法为:根据所述待测物体旋转的角度进行转换后进行数据合并。8.根据权利要求7所述的轮廓测量方法,其特征在于,所述待测物体的不同方向进行多次激光扫描时,第一次扫描为所述待测物体0度方向扫描,第二次扫描为将所述待测物体以已知的点O为旋转中心旋转预定角度b后进行激光扫描,所述根据所述待测物体旋转的角度进行转换的方法步骤为:2CN106959078A权利要求书2/2页通过所述投影点与相应的扫描点的关系式计算第二次扫描的所述待测物体的投影点的二维坐标;计算第二次扫描的所述待测物体的投影点与点O的空间位置关系;对第二次扫描的所述待测物体的投影点以点O为旋转中心在二维坐标系内做反向旋转,得到反向旋转后的投影点;所述反向旋转的角度为b;根据第二次扫描的