[发明专利]测量方法及其测量系统

说明书

本发明涉及测量方法及其测量系统。具体而言，测量方法包括以下步骤：提供检测设备，检测设备具有第一坐标系；提供待测物体，检测设备具有第二坐标系和测量轨迹，测量轨迹在第二坐标系下具有第一轨迹信息；将待测物体放置于检测设备；在将待测物体放置于检测设备之后，获得第一坐标系与第二坐标系之间的转换关系；利用转换关系获得测量轨迹在第一坐标系中的第二轨迹信息；利用检测设备根据第二轨迹信息对测量轨迹进行测量，得到测量轨迹在第一坐标系中的第一检测信息。

技术领域

本发明涉及一种测量方法，特别是对待测物体的测量轨迹进行测量的测量方法，及其测量系统。

背景技术

随着现代工业的发展，精密加工被用到越来越多的领域；同时，对于加工精度也有越来越高的要求。为了满足加工精度的需求，提高加工样品的合格率，需要经常对加工过程及加工的产品进行关于形貌畸变的测试，以确保畸变在可容忍范围内。

现有的畸变检测方法可以分为二维检测及三维检测两大类。二维检测通过成像等方法来得到待测物体的轮廓在二维坐标系下的分布，并通过测得的轮廓与设计轮廓的对比来得到畸变信息。二维检测是目前最常用的检测方法。然而在许多检测需求中，需要知道待测物体高度方向的畸变，这是二维检测无法实现的，因而需要进行三维检测。常用的三维检测方法包括：接触式点扫描（如三坐标测量仪）、激光三角法、干涉法、共聚焦法等光学测量方法。三维测量可在高度方向上达到较好的分辨率，但与二维检测相比，三维检测方法耗时较长，且在水平方向上分辨率较低。

在精密加工的畸变检测应用中，经常需要对待测物体的设定测量轨迹（例如，在关键位置处）的高度进行快速检测，而在这种情况下，常规的二维检测方法或三维检测方法均不能独立地满足要求：二维检测方法可以找到待测物体的轮廓，但无法测量指定位置的高度分布；三维检测方法，虽然可以实现关键位置处的高度测量，但需要对整片区域的高度变化进行检测而得到待测物体轮廓才能明确关键位置的定位，考虑到三维检测的检测时间与被测面积成正比，三维检测方法耗时较长，相应地检测成本也高。

存在对新的测量方法的需要，其能够实现对待测物体的测量轨迹进行快速、高精度的三维测量，并由此判断待测物体是否存在畸变以及畸变程度。

发明内容

为解决以上问题，本发明提出了一种结合二维检测及三维检测来实现对待测物体的测量轨迹进行测量（特别是三维测量）的测量方法。具体地，该测量方法将远心成像设备与色散共聚焦设备相结合，并设计了测量过程，能够实现对待测物体的测量轨迹（例如，在选定位置、特别是关键位置处）进行快速、高精度的三维测量，从而判断待测物体是否存在畸变以及畸变程度。

根据本发明的第一方面，提供了一种测量方法，其包括以下步骤：提供检测设备，供检测设备具有第一坐标系；提供待测物体，待测物体具有第二坐标系和测量轨迹，测量轨迹在第二坐标系下具有第一轨迹信息；将待测物体放置于检测设备；在将待测物体放置于检测设备之后，获得第一坐标系与第二坐标系之间的转换关系；利用转换关系获得测量轨迹在第一坐标系中的第二轨迹信息；利用检测设备根据第二轨迹信息对测量轨迹进行测量，得到测量轨迹在第一坐标系中的第一检测信息。

根据本发明的第二方面，提供了一种测量系统，其用于对待测物体进行测量，待测物体具有第二坐标系和测量轨迹，测量轨迹在第二坐标系下具有第一轨迹信息，测量系统包括：检测设备，其具有第一坐标系；转换关系获取模块，其用于在将待测物体放置于检测设备之后，获得第一坐标系与第二坐标系之间的转换关系；轨迹信息获取模块，其用于利用转换关系获得测量轨迹在第一坐标系中的第二轨迹信息；以及检测信息获取模块，其用于利用检测设备根据第二轨迹信息对测量轨迹进行测量，得到待测物体在第一坐标系中的第一检测信息。

技术方案1. 一种测量方法，包括以下步骤：

提供检测设备，所述待测物体具有第一坐标系；

提供待测物体，所述待测物体具有第二坐标系和测量轨迹，所述测量轨迹在所述第二坐标系下具有第一轨迹信息；