專(zhuān)利名稱(chēng)：基于信息融合技術(shù)的平面度檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于信息融合技術(shù)的平面度檢測(cè)方法，特別適合于大平面的平面度檢測(cè)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的大平面平面度檢測(cè)主要用手工測(cè)量，效率低精度差，不能滿足工業(yè)化生產(chǎn)快速檢測(cè)的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于信息融合技術(shù)的平面度檢測(cè)方法，其目的在于自動(dòng)高效測(cè)量平面度，并且能夠?qū)?shù)據(jù)自動(dòng)記錄到計(jì)算機(jī)中。本發(fā)明的基于信息融合技術(shù)的平面度檢測(cè)方法，與水平面平行的激光發(fā)射器(4)發(fā)射光束照射到工作臺(tái)平面上放置的空心玻璃球(6)上，用數(shù)碼攝像機(jī)(3)拍攝空心玻璃球(6)，根據(jù)拍攝到的圖像上激光光束與水銀面的相對(duì)距離檢測(cè)空心玻璃球(6)放置位置的相對(duì)高度，將空心玻璃球(6)放置在工作臺(tái)平面上不同的位置便可以檢測(cè)出工作臺(tái)平面上不同位置的相對(duì)高度，進(jìn)而計(jì)算出工作臺(tái)平面的平面度，該方法按以下步驟進(jìn)行，(I)空心玻璃球中水銀面距離空心玻璃球最低點(diǎn)的距離為hmm，(2)用數(shù)碼攝像機(jī)拍攝空心玻璃球的圖像，水平激光光束現(xiàn)在所在的高度為零位，(3)所拍攝的數(shù)字圖像上水銀面距離空心玻璃球最低點(diǎn)所占的像素?cái)?shù)為nl，(4)水平激光光束照射在空心玻璃球上，激光光束與空心玻璃球中水銀面之間的相對(duì)高度在數(shù)字圖像上所占的像素?cái)?shù)為ri2，(5)計(jì)算激光光束與空心玻璃球中水銀面的相對(duì)高度，即水銀面相對(duì)于零位的高
度h2h2= — * h mm,(6)控制伺服電機(jī)(7)帶動(dòng)絲杠(I)轉(zhuǎn)動(dòng)使螺母(2)上下移動(dòng)，帶動(dòng)激光發(fā)射器和數(shù)碼攝像機(jī)一起上下移動(dòng)，使照射到空心玻璃球上的激光光束與水銀面在一條水平線上，記錄此時(shí)螺母移動(dòng)的位移，即水銀面相對(duì)于零位的高度為h3mm，(7)將兩種方法測(cè)量的水銀面相對(duì)于零位的高度取平均值，得到測(cè)量位置相對(duì)于零位的高度^h. =AlA mm,
I 2(8)將玻璃球移動(dòng)到平面上別的位置，重復(fù)以上I到7步，測(cè)量別的位置的相對(duì)高度，(9)將測(cè)量的所有位置的相對(duì)高度用最小二乘法計(jì)算出工作臺(tái)平面的平面度。該方法中采用的空心玻璃球中注水銀，水銀面作為測(cè)量中的參照面，水銀面相對(duì)于玻璃球最低點(diǎn)的高度作為測(cè)量中的標(biāo)尺，玻璃球與被測(cè)平面的接觸為點(diǎn)接觸，不管空心玻璃球如何放置，其內(nèi)部的水銀面相對(duì)于玻璃球最低點(diǎn)的高度保持不變，一直為hmm，這樣水銀面準(zhǔn)確反應(yīng)出了工作臺(tái)平面上點(diǎn)的高度變化。計(jì)算機(jī)(5)控制伺服電機(jī)伺服電機(jī)(7)帶動(dòng)絲杠(I)轉(zhuǎn)動(dòng)使螺母(2)上下移動(dòng)，使照射在空心玻璃球上的激光光束跟隨移動(dòng)，通過(guò)數(shù)碼攝像機(jī)返回的圖像觀測(cè)，使激光光束與水銀而在同一水平線上，此時(shí)螺母移動(dòng)的位移也正是水銀面相對(duì)零位的高度。


附圖為基于信息融合技術(shù)的平面度檢測(cè)方法的示意圖。
具體實(shí)施例方式與水平面平行的激光發(fā)射器(4)發(fā)射光束照射到工作臺(tái)平面上放置的空心玻璃球(6)上，用數(shù)碼攝像機(jī)(3)拍攝空心玻璃球￠)，根據(jù)拍攝到的圖像上激光光束與水銀面 的相對(duì)距離檢測(cè)空心玻璃球(6)放置位置的相對(duì)高度，將空心玻璃球(6)放置在工作臺(tái)平面上不同的位置便可以檢測(cè)出工作臺(tái)平面上不同位置的相對(duì)高度，進(jìn)而計(jì)算出工作臺(tái)平面的平面度，具體實(shí)施方式
如下，(I)空心玻璃球中水銀面距離空心玻璃球最低點(diǎn)的距離為hmm，(2)用數(shù)碼攝像機(jī)拍攝空心玻璃球的圖像，水平激光光束現(xiàn)在所在的高度為零位，(3)所拍攝的數(shù)字圖像上水銀面距離空心玻璃球最低點(diǎn)所占的像素?cái)?shù)為Ii1,(4)水平激光光束照射在空心玻璃球上，激光光束與空心玻璃球中水銀面之間的相對(duì)高度在數(shù)字圖像上所占的像素?cái)?shù)為n2，(5)計(jì)算激光光束與空心玻璃球中水銀面的相對(duì)高度，即水銀面相對(duì)于零位的高
度h2h2 ^ — mm,
'h(6)控制伺服電機(jī)(7)帶動(dòng)絲杠(I)轉(zhuǎn)動(dòng)使螺母(2)上下移動(dòng)，帶動(dòng)激光發(fā)射器和數(shù)碼攝像機(jī)一起上下移動(dòng)，使照射到空心玻璃球上的激光光束與水銀面在一條水平線上，記錄此時(shí)螺母移動(dòng)的位移，即水銀面相對(duì)于零位的高度為h3mm，(7)將兩種方法測(cè)量的水銀面相對(duì)于零位的高度取平均值，得到測(cè)量位置相對(duì)于零位的高度^k =、+ hl mm，
2(8)將玻璃球移動(dòng)到平面上別的位置，重復(fù)以上I到7步，測(cè)量別的位置的相對(duì)高度，(9)將測(cè)量的所有位置的相對(duì)高度用最小二乘法計(jì)算出工作臺(tái)平面的平面度。
權(quán)利要求
1.基于信息融合技術(shù)的平面度檢測(cè)方法，與水平面平行的激光發(fā)射器(4)發(fā)射光束照射到工作臺(tái)平面上放置的空心玻璃球(6)上，用數(shù)碼攝像機(jī)(3)拍攝空心玻璃球￠)，根據(jù)拍攝到的圖像上激光光束與水銀面的相對(duì)距離檢測(cè)空心玻璃球(6)放置位置的相對(duì)高度，將空心玻璃球(6)放置在工作臺(tái)平面上不同的位置便可以檢測(cè)出工作臺(tái)平面上不同位置的相對(duì)高度，進(jìn)而計(jì)算出工作臺(tái)平面的平面度，其特征在于按以下步驟進(jìn)行， (1)空心玻璃球中水銀面距離空心玻璃球最低點(diǎn)的距離為hmm， (2)用數(shù)碼攝像機(jī)拍攝空心玻璃球的圖像，水平激光光束現(xiàn)在所在的高度為零位， (3)所拍攝的數(shù)字圖像上水銀面距離空心玻璃球最低點(diǎn)所占的像素?cái)?shù)為Ii1, (4)水平激光光束照射在空心玻璃球上，激光光束與空心玻璃球中水銀面之間的相對(duì)高度在數(shù)字圖像上所占的像素?cái)?shù)為n2， (5)計(jì)算激光光束與空心玻璃球中水銀面的相對(duì)高度，即水銀面相對(duì)于零位的高度h2h2 =n2/n1* h mm， (6)控制伺服電機(jī)(7)帶動(dòng)絲杠(I)轉(zhuǎn)動(dòng)使螺母(2)上下移動(dòng)，帶動(dòng)激光發(fā)射器和數(shù)碼攝像機(jī)一起上下移動(dòng)，使照射到空心玻璃球上的激光光束與水銀面在一條水平線上，記錄此時(shí)螺母移動(dòng)的位移，即水銀面相對(duì)于零位的高度為h3mm， (7)將兩種方法測(cè)量的水銀面相對(duì)于零位的高度取平均值，得到測(cè)量位置相對(duì)于零位的高度h h1=h3+h2/2 mm (8)將玻璃球移動(dòng)到平面上別的位置，重復(fù)以上I到7歩，測(cè)量別的位置的相對(duì)高度， (9)將測(cè)量的所有位置的相對(duì)高度用最小二乗法計(jì)算出工作臺(tái)平面的平面度。
2.如權(quán)利要求I所述的基于信息融合技術(shù)的平面度檢測(cè)方法，其特征在于，空心玻璃球中的水銀面作為測(cè)量中的參照面，水銀面相對(duì)于玻璃球最低點(diǎn)的高度作為測(cè)量中的標(biāo)尺。
3.如權(quán)利要求I或2所述的基于信息融合技術(shù)的平面度檢測(cè)方法，其特征在于，用絲杠螺母的位移測(cè)量水銀面的相對(duì)高度。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于信息融合技術(shù)的平面度檢測(cè)方法，屬于測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域。該方法中采用的空心玻璃球中注水銀，水銀面作為測(cè)量中的參照面，水銀面相對(duì)于玻璃球最低點(diǎn)的高度作為測(cè)量中的標(biāo)尺，玻璃球與被測(cè)平面的接觸為點(diǎn)接觸，不管空心玻璃球如何放置，其內(nèi)部的水銀面相對(duì)于玻璃球最低點(diǎn)的高度保持不變，這樣水銀面準(zhǔn)確反應(yīng)出了工作臺(tái)平面上點(diǎn)的高度變化。本測(cè)量方法所需硬件較少，計(jì)算量小，提高了平面度檢測(cè)的精度和檢測(cè)效率。
文檔編號(hào)G01B11/30GK102661727SQ201210147220
公開(kāi)日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2012年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月14日
發(fā)明者劉晉浩, 孫治博, 程朋樂(lè) 申請(qǐng)人:北京林業(yè)大學(xué)