[發(fā)明專利]一種利用傾斜標準面修正拼接誤差方法

有效

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• 申請日: 2014-10-27
• 公開（公告）號: CN104296659A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發(fā)明（設計）人: 孫洋
• 申請（專利權）人: 蘇州天準精密技術有限公司
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本發(fā)明涉及一種工業(yè)精密測量方法，尤其涉及一種利用傾斜標準面修正拼接誤差方法。

背景技術

在如今科技技術水平不斷發(fā)展的情況下，相關的測量技術也在日新月異的發(fā)生變化，而且目前也越來越多的實際測量需求表明，測量所需要的技術需要有更好更高效的測量方法，于是本公司即天準公司看到了這一點，并緊緊的抓住了這個關鍵的時期，推出了一套基于激光測量的技術方案。

前景是明朗的，但是其中存在的問題也是頗為嚴峻的，由于實際的測量過程中需要用到多個測量激光，而將這些多個激光掃描出的數(shù)據(jù)進行拼接融合，并得出有效準確的數(shù)據(jù)，這個一直以來是激光測量技術運用過程中較為關鍵的問題。

對此，天準公司投入了大量的研發(fā)資源，經(jīng)過多名工程師不斷的實驗總結，終于開發(fā)出了一種利用傾斜標準面修正拼接誤差的方法，此方法利用激光的特性，從大量無效的數(shù)據(jù)中提煉出有效的目標數(shù)據(jù)，并利用最優(yōu)的算法計算出修正的參數(shù)，最終能修正這一拼接誤差的難題，從而提高了測量的重復性及準確性。這個技術已經(jīng)在大量的實驗中得以驗證，目前也已推廣使用，客戶也對此表示了滿意的認可。

發(fā)明內容

針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供一種利用傾斜標準面修正拼接誤差方法，其主要針對多個激光掃描同一個被測物體導致拼接誤差的問題，利用激光的特性，掃描標準器同一個部位，并利用算法修正偏差的參數(shù)，從而修正偏差錯誤。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種利用傾斜標準面修正拼接誤差方法，其包括：其用于修正多個激光掃描器掃描同一個被測物體引起的拼接誤差，其包括以下步驟：

(1)將該多個激光掃描器在標定中解決旋轉一致性問題，只存在平移的偏差：

在具有90度空間關系的兩個平面X與Y上分別安裝至少一個激光掃描器，并確保各個激光掃描器按照各自的激光掃描方向都能夠掃描到該被測物體，該兩個平面X與Y構成X-Y坐標系，每個平面上的激光掃描器通過沿著平行于該X-Y坐標系的相應坐標軸移動進行激光掃描；

(2)調整其中一個平面上的激光掃描器的激光平移修正值。

作為上述方案的進一步改進，在步驟(2)前，判定是否需要調整該激光平移修正值。進一步地，該判定方法包括以下步驟：①提供一塊已知厚度H的平板，在該平板的相鄰兩個邊緣部分各以30°角直切出相鄰的兩個水平面，該直切指從該平板的一側垂直切至該平板的相對另一端；再以傾斜45°角在該兩個水平面上斜切使該兩個水平面切成相鄰的兩個斜面A與B，該斜切指從該平板的一側傾斜切至該平板的相對另一側；②將該平板作為該被測物體對兩個斜面A與B進行激光掃描，得到兩個斜面A與B的點云數(shù)據(jù)；③求出兩個斜面A與B的等高線，當兩個斜面A與B的等高線出現(xiàn)分離時，則兩個平面X與Y上的激光掃描器在空間上出現(xiàn)拼接誤差，需要調整其中一個平面上的激光掃描器的激光平移修正值。

優(yōu)選地，該激光平移修正值的獲取方法包括以下步驟：

一、假設三維點云用最小二乘法擬合出的面的方程為：平面Y上的激光掃描器測斜面A得到A₁x+B₁y+C₁z＝D₁；平面Y上的激光掃描器測斜面B得到A₂x+B₂y+C₂z＝D₂；平面X上的激光掃描器測斜面A得到A₁x+B₁y+C₁z＝D′₁，平面X上的激光掃描器測斜面B得到A₂x+B₂y+C₂z＝D′₂；其中，由于該多個激光掃描器只存在平移的偏差，因此，A₁、A₂、A₃參數(shù)相同，B₁、B₂、B₃參數(shù)相同，C₁、C₂、C₃參數(shù)相同，只有D₁、D₂參數(shù)與D′₁、D′₂參數(shù)不同；