弱特征表面形貌测量的低成本渐进式匹配方法

作     者：房长帅 刘赵阳 王倩雯 张效栋 FANG Changshuai;LIU Zhaoyang;WANG Qianwen;ZHANG Xiaodong

作者机构：天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072 天津大学精密仪器与光电子工程学院天津300072 三代光学科技(天津)有限公司天津300072 

出 版 物：《红外与激光工程》 (Infrared and Laser Engineering)

年 卷 期：2024年第53卷第7期

页      面：169-178页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0803[工学-光学工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(62373274) 天津市技术创新引导项目(基金)(23YDTPJC00640) 

主　　题：仪器科学与技术 弱特征表面配准 渐进式匹配算法 汽车玻璃 ICP算法 

摘      要：弱特征连续表面的匹配问题是计算机视觉和图像处理中的一个挑战性问题,基于标准夹具的特征辅助可以准确地实现测量数据与模型的匹配,但该方法成本较高。针对该问题,提出了一种低成本的渐进式的匹配算法,首先基于带有边界罚函数的“点到面ICP算法实现粗配准,接着通过对测量数据进行两步微调即可对标工业常用评价结果。以汽车玻璃的面形误差评价为例,仿真和实验结果表明,基于所提方法匹配后的面形误差接近传感器本身的误差级别。对于40 cm×40 cm的汽车玻璃,基于所提方法匹配线结构光测量的玻璃数据与三坐标数据,两者偏差在-0.06/0.08 mm,基本满足工业需求。