[发明专利]360°轮廓测量方法

说明书

本发明涉及一种360°轮廓测量方法，包括以下步骤：S1、提供至少四组激光器和激光相机，激光器发出的激光线完全覆盖待测工件的待测面的一周，所述激光相机与激光器的激光线平面之间的角度为30～60°；S2、对所述激光相机进行标定，得到换算公式，通过激光相机对所述待测工件进行取图，得到原始图像；S3、识别原始图像中的激光线并通过激光中心提取算法提取所述激光线的中心；S4、通过换算公式计算所述激光线的实际坐标，得到轮廓原始数据。该360°轮廓测量方法使用至少四组激光器和激光相机，从至少四个不同方向同时对待测工件进行测量，并把数据组合到一起，实现对待测工件某一截面完整外轮廓的提取，得到待测工件的轮廓原始数据等关键尺寸信息。

技术领域

本发明涉及一种360°轮廓测量方法，属于激光测量领域。

背景技术

激光三角测量法是通过线激光和面阵相机的配合获得物体3D信息的一种方法。目前市面上大部分工业用的3D相机都是使用激光三角测量的基本原理。这些产品的局限性在于：只能测量物体一个单独表面的尺寸信息，所以无法面面俱到地测量物体尺寸。并且，传统3D相机只能测量单个表面的高度信息，所以没有办法精密测量该产品的厚度信息。然而板材类产品生产商在质检环节中最注重的就是产品的厚度信息，所以传统3D相机没法满足他们的要求。

目前国内大多数使用挤压成型工艺生产型材或者胶条的厂商都是通过人工手动抽查生产线产品的尺寸：每天生产前用机器产出一小部分产品，截下并利用投影仪，二次元测量仪等进行测量，尺寸合格后机器再开始生产。该过程有以下明显不足

1.每次机器启动前的检查费时费力，不但需要有经验的技术人员，而且很多时候测量时间都在1小时以上，过程中也浪费了大量原材料；

2.没有办法实现在线监控：如果生产过程中产品尺寸发生了变化，超出了公差范围，那这一条线的产品就都报废了，因为工作人员没法及时停止生产调整机器，也无法得知产品尺寸发生了超出公差的变化的具体时间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种360°轮廓测量方法，该测量方法从至少四个不同方向同时对待测工件进行测量，并把数据组合到一起，实现对待测工件某一截面完整外轮廓的提取，得到待测工件的轮廓原始数据等关键尺寸信息。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种360°轮廓测量方法，包括以下步骤：

S1、提供至少四组激光器和至少四组激光相机，所述激光器发出的激光线完全覆盖待测工件的待测面的一周，所述激光相机与激光器的激光线平面之间的角度为30～60°；

S2、对所述激光相机进行标定，得到换算公式，通过所述激光相机对所述待测工件进行取图，得到原始图像；

S3、识别所述原始图像中的激光线并通过激光中心提取算法提取所述激光线的中心；

S4、通过所述换算公式计算所述激光线的实际坐标，得到轮廓原始数据。

进一步地，步骤S1中，提供有至少四组激光器，所述激光器围绕同一圆心设置，所述待测工件放置于所述圆心处，每个所述激光器测量所述待测面的部分轮廓。

进一步地，步骤S2中，在所述标定处理过程中，包括以下步骤：

计算内部参数：提供标定板和N个激光相机，其中，N≥4；将所述标定板以不同姿态放置于所述激光线平面附近，通过所述激光相机对所述标定板取多组图，需满足：

a.至少一组所述标定板与所述激光线平面共面，并且所述标定板的点阵处于所有所述激光相机视野内；

b.每组相机激光至少有两组以下图像：1)一张标定板图像，所述点阵清晰可见；2)对应的一张打在所述标定板上的激光线图像，所述激光线图像通过调整打光和相机参数得到；