[發明專利]基于圓柱體和線結構光標定空間回轉軸線的方法及其應用

有效

• 申請號: 202011187774.1
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112013797B
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 謝羅峰;劉浩浩;王宗平;殷鳴;歐登熒;殷國富
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: G01B11/27
• 分類號: G01B11/27;G01B11/25;G01B11/00
• 代理公司: 成都樂易聯創專利代理有限公司 51269
• 代理人: 趙何婷

1.一種基于圓柱體和線結構光傳感器標定空間回轉軸線的方法，包括線結構光傳感器的位姿標定和空間回轉軸線的標定，其特征在于：所述空間回轉軸線的標定采用如下步驟實現：

(1)將標準圓柱體放置于轉臺上，線結構光傳感器獲取圓柱體的輪廓數據并根據所述輪廓數據進行圓擬合獲得在初始數據坐標系下的圓心坐標C₁(x_c1，y_c1)；

(2)轉臺轉動角度θ后，線結構光傳感器再次獲取圓柱體的輪廓數據并根據所述輪廓數據圓擬合獲得移動后數據坐標系下的圓心坐標C₂(x_c2，y_c2)；

(3)通過圓心坐標C₁、C₂和轉動角度θ計算出回轉軸線在初始數據坐標系中的坐標數據L₀；

式中，L₀為回轉軸線在初始數據坐標系中的坐標數據；T為轉動轉臺后的旋轉矩陣，E_2×2為二階單位矩陣；為圓心C₁在初始數據坐標系中的坐標向量；為圓心C₂在移動后數據坐標系中的坐標向量；為轉臺轉動前后線結構光傳感器的移動向量；

(4)沿圓柱體的高度方向移動線結構光傳感器，移動距離為z，重復步驟(1)至(3)，獲取回轉軸線在初始數據坐標系下的L_i(x_i，y_i，z_i)，x_i、y_i是通過步驟(3)計算獲得的坐標數據，z_i為線結構光傳感器在Z軸上移動距離，i＝0，1，…，m；對坐標L_i(x_i，y_i，z_i)進行直線擬合得出回轉軸線，即實現對空間回轉軸線的標定。

2.根據權利要求1所述的基于圓柱體和線結構光傳感器標定空間回轉軸線的方法在葉片檢測領域的應用，其特征在于：所述葉片的三維輪廓曲線L＝(L₁ L′₂ … L′_k)，L′₂…L′_k為L₂…L_k轉換到L₁所在數據坐標下的輪廓數據，其中為第k次的轉動矩陣，θ_k為第k次轉臺轉動角度，L_kx、L_ky分別為第k次轉動后移動后數據坐標系下的X、Y坐標；為與上一次轉臺轉動前后線結構光傳感器相對移動向量；為初始數據坐標系下轉動中心坐標向量。