[发明专利]基于三坐标测量机移动光笔的光靶标位置标定方法

说明书

本发明涉及光笔式坐标测量机技术领域中，为解决光笔系统光靶标位置标定方法操作复杂、精度低的问题，实现光靶标位置精确标定的方法，操作简单可自动化进行，标定精度高，本发明提出的基于三坐标测量机移动光笔的光靶标位置标定方法，借助一台正交式三坐标测量机、一台标定好的工业相机、待标定的光笔以及一台主控计算机实现，将光笔固定在三坐标测量机的测量臂上，调整相机正对三坐标测量空间并保持不动，通过计算机编程控制三坐标测量机探针进行三维阵列式位移，在移动到的每个位置处，记录当前三坐标测量机探针的坐标信息，并结合透视投影成像原理，即可标定计算出光靶标的相对位置关系。本发明主要应用于坐标测量场合。

技术领域

本发明涉及光笔式坐标测量机技术领域中，一种结合三坐标测量机实现的光靶标位置标定的新方法。具体涉及基于三坐标测量机移动光笔的光靶标位置标定方法。

背景技术

光笔式坐标测量机是一种便携式测量仪器，具有精度高、测量范围广、便携易操作等优良特性，与此同时，还具有出色的隐藏点测量能力，是现代工业制造领域常用的在线测量设备。光笔中光靶标相对位置的参数直接参光笔测量模型求解，其标定精度直接决定了光笔系统测量精度的高低，所以提高光靶标位置标定精度对光笔系统具有重大意义。当前光笔光靶标标定主要有以下几种方法：①对于所有光靶标位于同一个平面的光笔，常采用影像仪进行标定；②对于光靶标分布在多个平面的光笔，一般采用三坐标测量机和影像仪结合的方法，通过三坐标测量机标定出平面间的距离，然后由影像仪标定出各平面内光靶标的二维位置关系，最后转换至同一坐标系内。上述标定方法不仅操作复杂，而且精度低，标定结果重复性差，制约了光笔系统测量精度的提升。

发明内容

为了克服现有技术的不足，解决光笔系统光靶标位置标定方法操作复杂、精度低的问题，本发明提出一种结合三坐标测量机、基于机器视觉测量理论，实现光靶标位置精确标定的方法，操作简单可自动化进行，标定精度高，为此，本发明提出的基于三坐标测量机移动光笔的光靶标位置标定方法技术方案是，借助一台正交式三坐标测量机、一台标定好的工业相机、待标定的光笔以及一台主控计算机实现，将光笔固定在三坐标测量机的测量臂上，调整相机正对三坐标测量空间并保持不动，通过计算机编程控制三坐标测量机探针进行三维阵列式位移，即带动光笔进行空间移动，在移动到的每个位置处，记录当前三坐标测量机探针的坐标信息，并进行光笔光靶标图像采集，根据三坐标机测量臂移动位置和各个位置处光笔上各个光靶标在像面的的成像点坐标，并结合透视投影成像原理，即可标定计算出光靶标的相对位置关系。