采用光學(xué)測(cè)棒的三目視覺坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)的理論研究.pdf

1、隨著工業(yè)及測(cè)量技術(shù)的發(fā)展，對(duì)三維坐標(biāo)測(cè)量提出了愈來愈高的要求，使其向智能化、高精度、多自由度與在線動(dòng)態(tài)測(cè)量的方向發(fā)展。傳統(tǒng)的機(jī)械測(cè)量機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、設(shè)備龐大，測(cè)量速度慢，不適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)快速測(cè)量的需要，所以對(duì)新型快速簡(jiǎn)便的三維測(cè)量技術(shù)的研究愈來愈受到人們的關(guān)注。
　　本論文提出一種采用光學(xué)測(cè)棒的三目視覺坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)，利用交匯成像原理實(shí)現(xiàn)三坐標(biāo)測(cè)量。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無導(dǎo)軌約束，結(jié)合了傳統(tǒng)的三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)與視覺檢測(cè)測(cè)量的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了接觸式測(cè)量和非

2、接觸式測(cè)量的結(jié)合，從而在更大程度上發(fā)揮了兩者的優(yōu)點(diǎn)。尤其是對(duì)于測(cè)量領(lǐng)域中存在的“隱藏點(diǎn)”的測(cè)量問題，提供了很好的解決方案。系統(tǒng)使用方便、測(cè)量速度快、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、測(cè)量精度較高，應(yīng)用于各種現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量環(huán)境具有明顯的優(yōu)勢(shì)。這種手持式的視覺坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)是視覺坐標(biāo)測(cè)量領(lǐng)域的新發(fā)展，具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。
　　該套測(cè)量系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)。利用三套CCD交匯成像構(gòu)成角度測(cè)量系統(tǒng)，光學(xué)測(cè)量棒上裝有多個(gè)發(fā)光二極管點(diǎn)光源作為被測(cè)的特征點(diǎn)。由3套角度

3、測(cè)量系統(tǒng)分別對(duì)測(cè)量棒上點(diǎn)光源發(fā)出的光信號(hào)進(jìn)行接收與定位，通過濾波消除雜散光的干擾后，角度測(cè)量系統(tǒng)中線陣CCD的后續(xù)電路將其上記錄的光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，然后由數(shù)據(jù)采集卡進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換并送入計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，最后通過軟件進(jìn)行測(cè)量結(jié)果的顯示。
　　本論文主要工作如下：
　　1、研究測(cè)棒式三目視覺坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)的基本測(cè)量原理，合理設(shè)計(jì)角度系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。
　　2、完成了測(cè)棒系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對(duì)測(cè)棒系統(tǒng)的材料、結(jié)構(gòu)，