基于激光扫描的大尺寸圆锥体几何测量系统

作     者：周森 郭永彩 高潮 Zhou Sen;Guo Yongcai;Gao Chao

作者机构：重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室重庆400030 

出 版 物：《中国激光》 (Chinese Journal of Lasers)

年 卷 期：2014年第41卷第5期

页      面：211-220页

核心收录：

学科分类：080901[工学-物理电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0804[工学-仪器科学与技术] 0803[工学-光学工程] 

基　　金：教育部重点科研项目(1081741) 重庆市自然科学基金项目(CSTC.2008BB3169) 

主　　题：测量 大尺寸圆锥体工件 三维激光扫描 虚拟基准面 几何测量 多传感器融合 

摘      要：针对大尺寸圆锥体工件的几何形貌,提出将三维激光扫描和虚拟环境引导定位结合的快速几何参数测量系统。该系统由两个固定的激光扫描仪高速获取工件两端上表面的关键轮廓,并依据端面特点构造垂直和水平的虚拟基准面,从而生成三维虚拟测量模型;通过高度特征变化识别端面端点位置,结合空间投影和最小二乘原理拟合出端面的圆心位置和直径大小;由空间圆心几何关系计算出锥体高和半角。利用该系统对几种典型的大尺寸圆锥体进行检测,得到端面直径和锥体高的检测分辨力为10μm,检测精度为100μm,锥体半角检测分辨力为0.001°,检测精度为0.010°。实际运行结果表明,该设计系统结合人机交互界面,能很好满足在线生产中对大尺寸锥体工件几何参数检测要求。