大型空间自由曲面测量方法.pdf

(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(10)申请公布号CNCN103644860103644860A(43)申请公布日2014.03.19(21)申请号201310659652.1(22)申请日2013.12.09(71)申请人二重集团（德阳）重型装备股份有限公司地址618013四川省德阳市珠江西路460号(72)发明人史苏存段玲石小兵(74)专利代理机构成都虹桥专利事务所(普通合伙)51124代理人刘世平(51)Int.Cl.G01B11/24(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图1页附图1页(54)发明名称大型空间自由曲面测量方法(57)摘要本发明提供一种大型空间自由曲面测量方法。该方法通过在被测曲面上设置众多反射标志，并利用数字摄影测量系统对被测曲面的几何尺寸进行测量，弥补了三维扫描仪在测量尺寸方面的不足。在数字摄影测量系统建立的精度更高的坐标系下，校正三维扫描仪采集的数据，既保证了曲面尺寸的精确性，又不影响曲面轮廓的准确性。该方法包括如下步骤：测量准备，拍摄影像，建立坐标系，三维扫描，数据生成。本发明克服了以往采用单独的三维扫描方法中扫描精度不高，测量数据不够准确的缺点，使被测曲面的轮廓和尺寸都能够达到更高精度的要求，适用于大型空间自由曲面的测量。CN103644860ACN103648ACN103644860A权利要求书1/1页1.大型空间自由曲面测量方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：一、在曲面（1）上设置测量点（3）和编码点（4），所述测量点（3）和编码点（4）的反光率高于所述曲面（1）的反光率，设置基准尺（2），所述基准尺（2）的两端设置有测量点（3）；二、通过数字摄影测量系统（5）对包括曲面（1）上的测量点（3）、编码点（4）和基准尺（2）上的测量点（3）进行拍摄，获取曲面（1）表面及基准尺（2）的数字影像信息，每一幅照片内包括若干个测量点（3）和至少3个编码点（4），所有照片包括所有测量点（3）的数字影像信息，且至少有两幅照片包括同一个编码点（4）的数字影像信息；三、将数字影像信息输入计算机，使用影像数字化软件将获取的数字影像信息进行拟合及解算，得到曲面（1）上所有测量点（3）和编码点（4）的三维坐标值；四、将测量点（3）和编码点（4）的三维坐标值导入三维扫描仪（6），并将三维坐标值设定为三维扫描仪（6）的定位点；五、启动三维扫描仪（6），对曲面（1）的轮廓进行扫描，得到曲面（1）上的点云坐标值；六、将点云坐标值输入计算机，利用逆向建模软件得出曲面（1）的最终轮廓形状及参数。2.如权利要求1所述的大型空间自由曲面测量方法，其特征在于：在所述步骤二中，拍摄曲面（1）的每一个区域时，数字摄影测量系统（5）设置在不同位置，从不同角度进行多次拍摄。3.如权利要求1所述的大型空间自由曲面测量方法，其特征在于：在所述步骤二中，同时使用多台数字摄影测量系统（5）进行拍摄。2CN103644860A说明书1/3页大型空间自由曲面测量方法技术领域[0001]本发明涉及一种大型空间自由曲面测量方法。背景技术[0002]在大型模具制造、管道铺设等领域都需要对物体的实际轮廓和尺寸进行测量，虽然现在很多三维设计软件都可以绘制出物体的立体图形，但实际制造出来的产品很可能与设计图纸存在尺寸或轮廓上的误差，尤其是大型曲面结构产品。而且在为较大的曲面结构产品设计相应的配套产品时，更需要知道该曲面结构产品的精确的轮廓和尺寸。尤其是在逆向工程中，得到实物的准确、真实的数据参数，对设计模型是非常重要的。而目前测量空间自由曲面的方法主要是采用三维扫描仪，采集曲面轮廓上足够的点云坐标，再利用软件来进行拟合。这种方法虽然能获得曲面的轮廓和尺寸的信息，但由于三维扫描测量设备的精度低，在用于大型空间自由曲面的扫描时，无法满足精度要求，由此生产出来的产品就会不符合设计要求，造成资源浪费，即降低了效率，又提高了成本。发明内容[0003]本发明所要解决的技术问题是提供一种大型空间自由曲面测量方法，采用此方法对空间曲面进行测量，可以获得曲面的精确的轮廓和尺寸信息，使测量数据更准确地反映出实际情况。[0004]本发明解决技术问题所采用的技术方案是：该大型空间自由曲面测量方法包括如下步骤：[0005]一、在曲面上设置测量点和编码点，所述测量点和编码点的反光率高于所述曲面的反光率，设置基准尺，所述基准尺的两端设置有测量点；[0006]二、通过数字摄影测量系统对包括曲面上的测量点、编码点和基准尺上的测量点进行拍摄，获取曲面表面及基准尺的数字影像信息，每一幅照片内包括若干个测量点和至少3个编码点，所有照片包括所有测量点的数字影像信息，且至少有两幅照片包括同一个编码点的数字影像信息；[0007]三、将数字