[發(fā)明專利]一種基于標準平面的線激光測量系統(tǒng)標定方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610951984.0
• 申請日: 2016-10-25
• 公開（公告）號: CN106568381B
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發(fā)明（設計）人: 程云勇;陳健配;于龍;張明;李俊杰
• 申請（專利權）人: 西北工業(yè)大學
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00
• 代理公司: 陜西增瑞律師事務所 61219
• 代理人: 張瑞琪

本發(fā)明公開了一種基于標準平面的線激光測量系統(tǒng)標定方法，包括以下步驟：步驟一、將線激光傳感器和數(shù)控移動平臺進行連接，將選取好的四面體標定工件安裝在測量系統(tǒng)內；步驟二、通過線激光傳感器坐標系中的待標定坐標軸和其在世界坐標系中的非對應坐標軸建立標定坐標系；步驟三、通過線激光傳感器獲取標定工件在線傳感器坐標系中的點云數(shù)據(jù)；步驟四、通過步驟三中的點云數(shù)據(jù)計算得出標定坐標系下的標定參數(shù)；步驟五、將步驟四中的標定參數(shù)及標定模型計算得出待標定坐標軸的方向向量；步驟六、沿線激光傳感器坐標系中的另一待標定坐標軸方向移動線激光傳感器，并重復執(zhí)行上述步驟，得出另一待標定坐標軸的方向向量；本方法可靠性強，系統(tǒng)誤差小。

【技術領域】

本發(fā)明屬于非接觸式測量技術領域，具體涉及一種基于標準平面的線激光測量系統(tǒng)標定方法。

【背景技術】

航空航天類發(fā)動機是飛行器動力的來源，也是飛行器的核心部件。發(fā)動機葉片的質量直接影響發(fā)動機的性能，是研究制造高性能航空航天發(fā)動機設備的關鍵。葉片具有結構復雜、加工困難、加工質量要求高、對發(fā)動機性能影響大等特點，而在葉片的生產(chǎn)加工的各個階段,均需要對葉片的型面和尺寸進行檢測，才能保證其加工精度和質量。激光測量等非接觸式測量方法是進行快速精確測量的常用手段，使用線激光傳感器掃描測量則更能大大提高測量效率，但也會導致測量坐標系標定過程復雜程度的增加，而測量坐標系的標定直接影響著整個測量系統(tǒng)的精度。

【發(fā)明內容】

本發(fā)明的目的是提供一種基于標準平面的線激光測量系統(tǒng)標定方法，以解決現(xiàn)有標定方法復雜、重建標定特征難度大、標定結果不精確的問題。

本發(fā)明采用以下技術方案，一種基于標準平面的線激光測量系統(tǒng)標定方法，包括以下步驟：

步驟一、將線激光傳感器和數(shù)控移動平臺進行連接以形成測量系統(tǒng)，并執(zhí)行初始化參數(shù)，將選取好的四面體標定工件安裝在測量系統(tǒng)內；

步驟二、通過線激光傳感器坐標系C_S中的待標定坐標軸和其在世界坐標系C_W中的非對應坐標軸建立標定坐標系C_C；

步驟三、通過線激光傳感器獲取標定工件在線傳感器坐標系C_S中的點云數(shù)據(jù)C_p；

步驟四、通過步驟三中的點云數(shù)據(jù)C_p計算得出標定坐標系C_C下的標定參數(shù)P₁、P₂；

步驟五、將步驟四中的標定參數(shù)P₁、P₂及標定模型計算得出待標定坐標軸的方向向量；

步驟六、沿線激光傳感器坐標系C_S中的另一待標定坐標軸方向移動線激光傳感器，并重復執(zhí)行步驟二至步驟五，得出另一待標定坐標軸的方向向量。

進一步地，步驟四具體通過以下方法實現(xiàn)：

2.1)通過拐點識別方法在點云數(shù)據(jù)C_p中，提取分別處于標定工件的三個標定平面內的對應的線段a、b、c；

2.2)分別通過線段a、b、c或其延長線與待標定坐標軸得出其交點a₁、b₁，c₁，并分別通過交點a₁、b₁、c₁與線傳感器坐標系C_S的原點的距離，得出交點a₁、b₁，c₁在標定坐標系C_C中的坐標；