[发明专利]一种曲面轮廓测量及检测的测头半径补偿方法

权利要求书

1.一种曲面轮廓测量及检测的测头半径补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、利用测头沿待测工件的截面轮廓线扫描取点，形成测头轮廓线点云，利用测头在所述截面轮廓线的左右两侧各增加至少一条扫描线，形成至少一条左线点云和至少一条右线点云；

步骤二、提取所述测头轮廓线点云中的点P，从所述测头轮廓线点云中提取与点P距离最近的至少两个点，并且从每一条所述左线点云中均提取与所述测头轮廓线点云中的点P距离最近的至少一个点，从每一条所述右线点云中均提取与所述测头轮廓线点云中的点P距离最近的至少一个点，形成点组，利用所述点组拟合平面，并得到所述拟合平面的法矢，对点P沿法矢方向进行半径补偿，得到半径补偿点P’；

步骤三、重复步骤二，得到由与所述测头轮廓线点云中的点对应的半径补偿点构成的截面轮廓线点云。

2.如权利要求1所述的曲面轮廓测量及检测的测头半径补偿方法，其特征在于，所述步骤一中，利用测头在所述截面轮廓线的左右两侧各增加的扫描线的个数为一条。

3.如权利要求2所述的曲面轮廓测量及检测的测头半径补偿方法，其特征在于，所述步骤二中，从所述测头轮廓线点云中提取位于点P前方的一个点和位于点P后方的一个点，从所述一条左线点云中提取与点P距离最近的两个点，从所述一条右线点云中提取与点P距离最近的两个点。

4.如权利要求1所述的曲面轮廓测量及检测的测头半径补偿方法，其特征在于，所述步骤一中，利用测头沿待测工件的截面轮廓线扫描取点，是通过以下方式实现的：

将所述待测工件表面的截面轮廓线手工标注成截面轮廓标注线，选定待测工件的基准测量坐标系，使所述截面轮廓标注线所在平面垂直于所述基准测量坐标系的一个坐标轴，利用测头沿所述截面轮廓标注线扫描取点。

5.如权利要求4所述的曲面轮廓测量及检测的测头半径补偿方法，其特征在于，所述步骤一中，利用测头沿待测工件的截面轮廓线扫描取点，形成测头轮廓线点云，利用测头在所述截面轮廓线的左右两侧各增加至少一条扫描线，形成至少一条左线点云和至少一条右线点云，是通过以下方式实现的：

利用测头沿待测工件截面轮廓线扫描取点，将扫描得到的点由测量系统的系统坐标系变换至基准测量坐标系内，形成测头轮廓线点云，

利用测头在所述截面轮廓线的左右两侧各增加至少一条扫描线，将扫描得到的点由测量系统的系统坐标系变换至基准测量坐标系内，形成至少一条左线点云和至少一条右线点云。

6.如权利要求5所述的曲面轮廓测量及检测的测头半径补偿方法，其特征在于，所述步骤一中，利用测头沿截面轮廓线扫描取点，将扫描得到的点由测量系统的系统坐标系变换至基准测量坐标系内，形成测头轮廓线点云，

利用测头在所述截面轮廓线的左右两侧各增加至少一条扫描线，将扫描得到的点由测量系统的系统坐标系变换至基准测量坐标系内，形成至少一条左线点云和至少一条右线点云，

其中，将扫描得到的点由测量系统的系统坐标系变换至基准测量坐标系内，是通过以下方式实现的：

在所述待测工件的表面或附近选定基准点，且所述系统坐标系与所述基准测量坐标系共有至少三个基准点，所述系统坐标系通过所述至少三个基准点变换至所述基准测量坐标系。

7.如权利要求6所述的曲面轮廓测量及检测的测头半径补偿方法，其特征在于，所述系统坐标系与所述基准测量坐标系共有的基准点的个数在四个以上。

8.如权利要求6或7所述的曲面轮廓测量及检测的测头半径补偿方法，其特征在于，所述系统坐标系还包括围绕所述待测工件的周围设置的、与所述基准测量坐标系至少间隔一个系统坐标系的系统坐标系，且相邻两个系统坐标系共有至少三个基准点，且所述系统坐标系通过与其相邻的系统坐标系所共有的至少三个基准点变换至相邻的系统坐标系。

9.如权利要求8所述的曲面轮廓测量及检测的测头半径补偿方法，其特征在于，所述相邻两个系统坐标系所共有的基准点的个数在四个以上，所述基准测量坐标系与与其相邻的系统坐标系所共有的基准点的个数在四个以上。