一种基于线结构光的五轴扫描测量系统
为了实现对中小型复杂零件高精度的完整测量，本文提出了一种由线结构光测头、三坐标测量机和两个回转工作台组成的五轴扫描测量系统。该系统通过两个回转工作台带动被测物体旋转，使线结构光测头能够测量到物体四周和顶部的各个区域。首先建立了数据自动拼接的数学模型，并提出了五轴测量系统的标定方法，然后通过测量实验，证明了该系统能在一次装夹下完成对复杂物体的高精度完整测量。本文的研究内容主要有以下几个方面：
1.利用已有的线结构光测头内参数标定技术，结合基于标准球的线结构光测头外参数标定方法，实现了对线结构光传感器的标定。
2.建立了从二维光平面坐标系到指定三维转台坐标系的变换模型，实现了将摄像机图像的二维数据转换为指定转台坐标系的三维数据。
3.提出了一种基于标准球的转台系统标定方法。该方法利用固定在转台上的标准球作为标定器具，通过测量标准球球心在转台转过不同角度后的位置来获取标定点，从而求出系统模型中的未知参数，实现对转台系统的标定。
4.在WindowsXP系统平台上，运用VisualC++6.0软件开发环境，结合各硬件驱动程序开发了线结构光五轴扫描测量系统的控制软件。通过软件对各个硬件进行控制，可以实现结构光传感器的标定、转台系统的标定和测量等功能。
本文的创新之处在于提出了一种基于三坐标测量机的五轴测量结构，建立了从二维像平面坐标系到指定三维转台坐标系的转换模型，并且提出了利用标准球标定转台系统的方法。
线结构光;五轴测量系统;机器视觉
中国海洋大学
硕士
控制理论与控制工程
解则晓
2009
中文
TP391.41
50
2009-09-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）