[實用新型]輔助測量靶標

有效

• 申請號: 201420003942.0
• 申請日: 2014-01-03
• 公開（公告）號: CN203657743U
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 劉麗麗;李航;司東宏;王想到;付林伯;劉志威;張偉;孫景文
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 胡泳棋

技術領域

本實用新型涉及輔助測量靶標，屬于測量技術領域。

背景技術

近年來大尺寸的曲面在汽車工業、船舶和航天器外形等方面得到廣泛的應用，隨著現代加工制造和生產作業的發展需要，大型零件三維幾何尺寸的測量已成為現代逆向工程和產品數字化設計及制造的基礎支撐技術，而且越來越多的裝配、質量控制、在線檢測、工業產品的工裝定位等領域也迫切需要解決大型零件的三維測量。

隨著計算機技術、電子學、光學技術的日趨完善以及圖像處理、模式識別等技術的不斷進步，計算機視覺測量技術得到快速發展，已逐漸成為大型零件表面三維信息最主要的測量手段。目前基于單目視覺的大型零件測量技術主要有：幾何相似法測量、幾何形狀約束法測量、結構光法測量、幾何光學法測量和輔助靶標測量，其中只有輔助靶標測量可以實現空間不可見點的測量。

靶標上一般設計有具有鮮明特征的標記來產生標志點，按照標志點發光與否，靶標可分為無光源靶標和有光源靶標兩類，其中無光源靶標是利用靶標上的特制圖案產生標志點，通常為獲得理想標志點圖像，還需使用特定光源照射靶標，此種靶標受環境影響較大；有光源靶標利用發光體，例如LED產生標志點，傳統有光源靶標通過二值法確定光點區域，利用重心法或橢圓擬合法提取標志點中心，由于圖像的二值化處理以及標志點不同角度成像，通過重心法或橢圓擬合法所提出的光點中心并非對應于空間中同一點，使得測量精度降低。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種輔助測量靶標，以解決目前的輔助測量靶標在測量過程中測量范圍有限導致無法將大型零件中所有待測點測量完畢的問題。

本實用新型為解決上述技術問題而提供一種輔助測量靶標，該測量靶標包括一測桿，測桿上方轉動裝配有轉站球，該轉站球表面上均勻布設有標記孔，該測桿上還固定安裝有一能隨測桿轉動的測量棒，該測量棒的一個面上設置有標志點，該面在測量時始終正對攝像機，所述轉站球下方固定設置有刻有角度值的轉站臺，用于記錄測桿的旋轉角度。

所述轉站球上的標記孔為圓柱孔，每個標記孔的軸線與轉站球的球心相交。

所述的標志點包括16個圓形回光反射輔助標志點和4個測量用標志點，所述16個圓形回光反射輔助標志點中每4個輔助標志點呈長方形分布，所述的4個測量用標志點分別設置在4個長方形對角線的交點。

所述的標志點上設置有玻璃粒子，用于形成二值圖像。

所述的測桿的下方設置有測頭，測頭上裝有觸發開關，用控制被測點的采樣。

本實用新型的有益效果是：本實用新型的測量靶標包括一測桿，測桿上方轉動裝配有轉站球，該轉站球表面上均勻布設有標記孔，該測桿上還固定安裝有一能隨測桿轉動的測量棒，測量棒的一個面上設置有標志點，本實用新型在使用時，當攝像機在一個有效視場內測量完畢后，移動攝像機到另一個位置，保證轉站球位姿不發生變化，同時旋轉測桿使貼有標志點的一面正對攝像機，并記錄測桿的旋轉角度，同時通過轉站球和轉站球上每一個標記孔，可以得到轉站后和轉站前的相互關系，通過它們之間的相互關系可以將若干組坐標值進行空間拼接，實現對大型零件三維形貌的重構，本實用新型能夠在1000mm×1000mm×1000mm測量范圍內，轉站精度滿足測量要求，實現了對大型零件的快速、高精度、大范圍、低成本的自動測量和重建。

附圖說明

圖1是單目視覺測量系統的結構圖；

圖2是本實用新型輔助測量靶標的結構示意圖；

圖3是本實用新型輔助測量靶標的轉站球的結構示意圖；

圖4是本實用新型輔助測量靶標的轉站臺的結構示意圖；

圖5是本實用新型輔助測量靶標中測棒上標志點的分布示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的具體實施方式作進一步的說明。