[發(fā)明專利]工件端面位姿評價方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111284872.1
• 申請日: 2021-11-01
• 公開（公告）號: CN114001654A
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉麗霞;唐小軍;孫子杰;回天力;趙志一
• 申請（專利權(quán)）人: 北京衛(wèi)星制造廠有限公司
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00
• 代理公司: 北京謹(jǐn)誠君睿知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11538
• 代理人: 延慧;武麗榮

1.一種工件端面位姿評價方法，包括以下步驟：

a、采集被測工件端面的初始表面特征點云坐標(biāo)；

b、對端面進(jìn)行網(wǎng)格化區(qū)域分解，獲取初始端面方程；

c、提取各區(qū)域點集特征坐標(biāo)并進(jìn)行篩選；

d、采集被測工件端面的工況表面特征點云坐標(biāo)；

e、進(jìn)行位置變化趨勢特征評估；

f、計算得到位姿變化測量結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟(a)中，在被測工件端面進(jìn)行散斑靶標(biāo)處理，利用數(shù)字圖像相關(guān)測量系統(tǒng)采集被測工件端面靶標(biāo)信息，每個工況下對被測工件端面進(jìn)行N次圖像采集，共k個工況；

根據(jù)被測工件端面的形狀確定被測工件端面函數(shù)形式，設(shè)定函數(shù)未知參數(shù)為r₀，r₁，r₂...r_N,設(shè)立端面函數(shù)形式為f(r₀，r₁，r₂...r_N)；

導(dǎo)出每次測量獲得的被測工件端面點云坐標(biāo)如下：

{I_j0(X_j0,Y_j0,Z_j0),I_j1(X_j1,Y_j1,Z_j1),I_j2(X_j2,Y_j2,Z_j2)…I_ji(X_ji,Y_ji,Z_ji)}；

其中，j為測量次序，i為該次測量點的總數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟(b)中，根據(jù)各區(qū)域點集中點的解析權(quán)重將初始圖像點云集進(jìn)行端面方程擬合獲得初始端面方程。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟(b)包括：

b1、按端面形狀將端面分解為L×W個區(qū)域，形成各網(wǎng)格區(qū)域的獨立區(qū)域點集，每個區(qū)域邊長小于被測工件端面尺寸的1％，將每次測量采集的點云集分解成各區(qū)間點集D^j₁₁、D^j₁₂...D^j_LW，對各區(qū)域點集進(jìn)行坐標(biāo)平均處理，獲得各區(qū)域的特征坐標(biāo)D^j₁₁'、D^j₁₂'...D^j_LW'；

b2、利用分區(qū)域均衡端面擬合算法分別對初始狀態(tài)下N次測量采集的點云集分區(qū)后各區(qū)域的特征坐標(biāo)統(tǒng)一進(jìn)行端面方程擬合，并確定每次采集的端面方程的未知參數(shù)；

其中，分區(qū)域均衡端面擬合算法包括以下步驟：

根據(jù)各區(qū)域點集內(nèi)當(dāng)前剩余所有點集總數(shù)U進(jìn)行區(qū)域內(nèi)點的權(quán)重系數(shù)P的計算，計算第LW區(qū)域內(nèi)U_(LW)個點的權(quán)重系數(shù)P_LW為：

P_LW＝1/U_(LW)；

利用權(quán)重系數(shù)P_LW進(jìn)行所有擬合點I_ji(X_ji,Y_ji,Z_ji)距擬合的端面函數(shù)距離的加權(quán)之和最小化解析計算為：

∑L_i²＝∑{∑(P_LWf(X_ji，Y_ji，r₀，r₁，r₂...r_N)-Z_ji)}＝min；

其中，Li為點距擬合的端面函數(shù)距離，根據(jù)偏導(dǎo)關(guān)系：

計算以當(dāng)前點云擬合出的端面函數(shù)模型參數(shù)為：r₀,r₁..r_N。