便攜式光筆坐標視覺測量系統(tǒng)關鍵技術的研究.pdf

1、逆向工程是當代先進制造技術的重要組成部分,在吸收國內外的先進制造技術、縮短產品的開發(fā)周期以及降低生產成本等方面發(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結合,研發(fā)出一種新型的便攜式光筆三維坐標視覺測量系統(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的測量死角,同時還具有體積小、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。
　　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、專用標定塊以及一臺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個標志點和一個帶球形筆尖的測頭,通過本文提出的自標定算法用以確定測頭中心與標志點的位置關系。測量時,筆尖測頭接觸被測表面,攝像機拍攝光筆部件上標志點的像,由計算機進行圖像處理,根據本文提出的測量算法計算出筆尖測頭中心點的三維坐標。實驗表明該系統(tǒng)能夠完成相關特征曲面的測量,測量數據完整可靠。
　　其次,本文重點對系統(tǒng)圖

3、像的數據處理進行了相關研究。對原始圖像的處理和目標特征點輪廓及其中心像面坐標的提取是影響系統(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圓心。實際結果證明該方法是穩(wěn)定可靠的。
　　光筆測量系統(tǒng)得到的最終數據為點云數據,需要在Geomagic Studio中進行數字重構處理。本文基于Geomagic Studio平臺開發(fā)相關插件,用于控制光筆測量系統(tǒng),將數字的采樣與重構技術進行無縫的結