[发明专利]物体表面轮廓的检测方法

说明书

本发明提供一种物体表面轮廓的检测方法，用于检测待测物体的待测面的表面轮廓，所述待测物体放置于一微位移平台上，所述待测面将由一激光光源组件产生多束激光反射至一成像组件，以在所述成像组件中形成光斑，所述方法包括：获取所述成像组件中的光斑位置；根据所述光斑位置以及经标定的拟合关系确定所述待测面的表面位置，所述拟合关系根据标准物体的表面位置和相应的光斑位置之间的关系确定；移动所述微位移平台获取所述待测面的多个表面位置；根据所述多个表面位置确定所述待测面的表面轮廓。

技术领域

本发明涉及一种检测方法，尤其涉及一种物体表面轮廓的检测方法。

背景技术

物体表面轮廓精密测量在智能制造、自动化控制、和科学技术研究等领域有广泛的应用。在航空发动机领域，叶片的表面轮廓测量对整个航空发动机的检测至关重要。

常用的物体表面轮廓精密测量方法有三坐标测量。按照测量方式的不同，三坐标测量一般可以分为两种类型。一类为接触式测量，适用于截面尺寸、空间交点及圆柱、圆锥、台阶、孔距、精确分度等对象，它具有采集精度高、方法稳定的优点，但采集速度慢，测量头容易磨损，对薄壁件测量误差大，且不能扫描柔性物体。另一类为非接触式测量，它以大量细小的孔或槽为对象，或者以易划伤、薄壁、弹性变形大的非金属材料工件为对象，整个测量过程是非接触的，不存在机械力交互作用，但是，现有基于光学方法的三维轮廓测量装置测量系统误差较大。

激光测量目前是一种比较重要的非接触式位置测量，以激光为介质进行距离的测量。激光不易散射，在铺设光学透镜时，对材料的需求较小。激光亮度高，在测量中，尤其是需要对激光光斑进行拍摄采集时，不易被背景光照影响，利于图像中目标和背景的分离。由于激光具有不易散射、高亮度等优点，因此在距离的测量中更有效率。

然而现有的物体表面轮廓的激光测量虽然扫描和成像速度较快，但是在后期图像处理过程中，由于物体表面轮廓复杂，需要进行大量的运算才能获得物体的表面轮廓，运算量大，处理效率低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供物体表面轮廓的检测方法，以降低图像处理的运算量，提高处理效率。

为解决上述技术问题，本发明的一方面提供了一种物体表面轮廓的检测方法，用于检测待测物体的待测面的表面轮廓，所述待测物体放置于一微位移平台上，所述待测面将由一激光光源组件产生多束激光反射至一成像组件，以在所述成像组件中形成光斑，所述方法包括：获取所述成像组件中的光斑位置；根据所述光斑位置以及经标定的拟合关系确定所述待测面的表面位置，所述拟合关系根据标准物体的表面位置和相应的光斑位置之间的关系确定；移动所述微位移平台获取所述待测面的多个表面位置；根据所述多个表面位置确定所述待测面的表面轮廓。

在本发明的一实施例中，所述光斑位置为光斑与基准面光斑之间的距离，所述表面位置为所述待测面与基准面之间的距离，所述基准面光斑与所述基准面相关联。

在本发明的一实施例中，所述光斑位置为光斑的质心与基准面光斑的质心之间的距离。

在本发明的一实施例中，通过激光干涉仪测量所述标准物体的表面位置。

在本发明的一实施例中，所述经标定的拟合关系为：

y＝1/(a/x±b)

其中，y表示表面位置，x表示光斑位置，a和b表示拟合因子。

在本发明的一实施例中，所述经标定的拟合关系为分段直线式拟合。

在本发明的一实施例中，移动所述微位移平台获取所述待测面的多个表面位置包括：沿第一方向移动所述微位移平台至所述待测物体的端部之后沿第二方向移动所述微位移平台，所述第二方向垂直于所述第一方向。