融合光电扫描定位的复杂大构件三维形貌整体测量方法

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随着现代制造业的不断发展,通过形貌测量对产品实现质量控制已经成为航空、航天、船舶制造等行业的发展要求,与传统的形貌测量相比,复杂大构件的形貌测量具有测量空间大、测量精度高、点云密度大、测量效率高以及在线测量的特点,目前国内外还没有有效的测量手段,同时满足上述需求。针对上述要求,结合目前三维形貌测量和大空间测量的研究方法,提出了一种基于融合光电扫描的复杂大构件形貌测量方法。将室内空间测量定位系统(workshop Measurement Positioning System,简称wMPS)测量空间大、测量效率高、测量坐标全局统一的优点同双目条纹投影系统测量局部形貌精度高、点云密度大的特点结合起来,实现了在大空间内对复杂大构件形貌的全局测量。本文的主要工作如下:1、介绍并分析了当前国内外形貌测量的现状,从各种测量方法的测量原理以及工作方式上分析了其在复杂大构件三维形貌测量的不足,明确了本文的研究方向和研究目标。2、介绍了组合系统的组成及其测量原理,分析了基于wMPS的全局测量网络的构建方法,同时,分析了四步相移和三频外差的相位信息解算原理,在此基础上,提出了一种基于外极线辅助的快速匹配算法,实现了密集同名点的快速匹配,通过三维重构获取了局部高精度的稠密点云数据。3、双目条纹投影系统位姿的精确测量,整个系统的关键在于对双目条纹投影系统的位姿测量,基于wMPS测量系统的工作原理,提出了一种位姿测量算法,防止了约束信息的浪费,提高了位姿的解算精度。同时为了能在全局测量网络下获取双目条纹投影系统位姿,设计了位姿传感器,实现了数据的融合。
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