多激光協(xié)同掃描形貌快速視覺測量方法
【專利摘要】本發(fā)明多激光協(xié)同掃描形貌快速視覺測量方法屬于計算機(jī)視覺測量【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種多激光協(xié)同掃描的大構(gòu)件快速形貌測量方法。該方法首先將彩色光條投影于被測物體表面，進(jìn)行測量范圍內(nèi)的彩色區(qū)域編碼。將多條激光投影于被測構(gòu)件表面，通過控制旋轉(zhuǎn)平臺達(dá)到多條激光同時掃描，利用雙目視覺測量理論，將激光條進(jìn)行圖像提取、匹配最終實(shí)現(xiàn)形貌的快速測量。本發(fā)明采用多激光協(xié)同掃描形貌測量法實(shí)現(xiàn)了不對目標(biāo)物做任何處理的大構(gòu)件快速、準(zhǔn)確形貌測量，利用激光的高亮度、高聚光性提高了圖像采集質(zhì)量；并通過彩色區(qū)域編碼輔助完成多激光條紋準(zhǔn)確匹配，大大降低了匹配要求及計算量，提高了整套系統(tǒng)的測量效率。
【專利說明】多激光協(xié)同掃描形貌快速視覺測量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于計算機(jī)視覺測量【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種多激光協(xié)同掃描大構(gòu)件的快速形貌測量方法。
【背景技術(shù)】
[0002]大構(gòu)件的快速形貌測量在航空、航天以及大型制造領(lǐng)域都有著十分重要的地位，大構(gòu)件尺寸大、工藝復(fù)雜、加工難度大，形貌非劇烈變形不易發(fā)現(xiàn)，為保證構(gòu)件的機(jī)械性能，對構(gòu)件進(jìn)行形貌測量是十分必要的。隨著航空、航天領(lǐng)域技術(shù)的不斷發(fā)展，飛行器構(gòu)件逐漸走向整體化、大型化，這對形貌測量提出了全新的要求，整體、快速、準(zhǔn)確的大構(gòu)件形貌測量仍是現(xiàn)階段需要解決的主要問題。
[0003]目前對大構(gòu)件形貌測量的研究較少，多集中在對分區(qū)域測量拼接的研究，由于多次測量及拼接處理使得測量速度無法滿足現(xiàn)場要求。邾繼貴、任同群等人在申請?zhí)枮镃N200510122165的專利，專利名稱為“基于拼接靶的大型三維形體形貌測量拼接方法和裝置”中，發(fā)明了一 種較高精度完成形貌測量的多區(qū)域測量拼接方法，但其操作復(fù)雜、流程步驟多，仍不能解決大構(gòu)件形貌快速測量問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)難題是克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，發(fā)明一種多激光協(xié)同掃描形貌快速視覺測量方法，利用彩色區(qū)域編碼配合雙目視覺激光掃描系統(tǒng)對大構(gòu)件進(jìn)行快速形貌測量。利用雙目視覺結(jié)合激光可以實(shí)現(xiàn)不對目標(biāo)物做任何處理就可高精度的測量其形貌信息，激光具有能量高、亮度大等優(yōu)點(diǎn)，有效避免了現(xiàn)場光對形貌測量的影響。此外采用多激光協(xié)同掃描大大加快了掃描速度，提高了掃描效率，并利用彩色區(qū)域編碼輔助進(jìn)行激光匹配，有效去除了誤匹配給測量系統(tǒng)帶來的影響。解決了快速、準(zhǔn)確測量大構(gòu)件形貌信息的問題。
[0005]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是多激光協(xié)同掃描形貌快速視覺測量方法，其特征是，該方法首先將彩色光條投影于被測物體表面，對測量范圍進(jìn)行彩色區(qū)域編碼；多條激光器分別安裝于不同可控旋轉(zhuǎn)平臺上，并將激光投影于被測構(gòu)件表面，通過分別控制旋轉(zhuǎn)平臺達(dá)到多條激光同時、同速掃描，利用雙目視覺測量理論，將激光條進(jìn)行圖像提取、匹配最終實(shí)現(xiàn)形貌的快速測量，具體步驟如下:
[0006](I)雙目視覺系統(tǒng)標(biāo)定
[0007]采用張氏標(biāo)定法對雙目視覺系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定，將二維棋盤格靶標(biāo)布置于待測區(qū)域不同位置，用雙目視覺系統(tǒng)采集標(biāo)定板圖像，對標(biāo)定板角點(diǎn)重建坐標(biāo)與實(shí)際坐標(biāo)偏差值進(jìn)行極值優(yōu)化:.V
[0008]
【權(quán)利要求】
1.一種多激光協(xié)同掃描形貌快速視覺測量方法，其特征是，該方法首先將彩色光條投影于被測物體表面，對測量范圍進(jìn)行彩色區(qū)域編碼；多條激光器分別安裝于不同可控旋轉(zhuǎn)平臺上，并將激光投影于被測構(gòu)件表面，通過分別控制旋轉(zhuǎn)平臺達(dá)到多條激光同時、同速掃描，利用雙目視覺測量理論，將激光條進(jìn)行圖像提取、匹配最終實(shí)現(xiàn)形貌的快速測量，測量方法的具體測量步驟如下: (1)雙目視覺系統(tǒng)標(biāo)定 采用張氏標(biāo)定法對雙目視覺系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定，將二維棋盤格靶標(biāo)布置于待測區(qū)域不同位置，用雙目視覺系統(tǒng)采集標(biāo)定板圖像，對標(biāo)定板角點(diǎn)重建坐標(biāo)與實(shí)際坐標(biāo)偏差值進(jìn)行極值優(yōu)化:
【文檔編號】G01B11/25GK103940369SQ201410141530
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月9日
【發(fā)明者】劉巍, 馬鑫, 賈振元, 尚志亮, 張洋, 李肖, 李曉東, 高航 申請人:大連理工大學(xué)