[发明专利]一种光学三维扫描仪的精度评定方法

权利要求书

1.一种光学三维扫描仪的精度评定方法，配合定制标准件实现，其特征在于，包括以下步骤：

A.对定制标准件进行扫描预处理并进行扫描仪校准；所述定制标准件包括支撑台、连杆及至少两个哑铃球，所述支撑台表面设有多层台阶面，且各台阶面均采用多斜面、多曲面设计，哑铃球通过连杆连接，且所述连杆固定于支撑台表面最顶层的台阶面上；所述步骤A中的扫描预处理具体包括在支撑台表面粘贴标记点，并将定制标准件放置在旋转装置上；

B.使用光学三维扫描仪测量定制标准件，模拟扫描拼接过程，获取完整点云数据；所述步骤B包括：

B1.将放置有定制标准件的旋转装置按照以一定方向转动，每转动一次均通过光学三维扫描仪对定制标准件进行扫描并得到一套定位标记点的点云数据；

B2.在完成定制标准件的完整扫描后，将得到的多套点云数据进行保存；所述步骤B2中保存点云数据时，包括单个保存和整体保存，所述整体保存的点云数据经过断开非连接项、去除体外孤点、减少噪音、数据采样、封装、填充、去除特征操作处理，所述单个保存的点云数据则无需编辑处理，其中，单个保存的点云数据用于计算光学三维扫描仪的单幅测量精度及重复测量精度，整体保存的点云数据用于计算光学三维扫描仪的拼接测量精度；

C.将获取的点云数据导入第三方处理软件，使用拟合球体命令，分别得到定制标准件的球体的直径拟合值和球心距拟合值；

D.将扫描得到的对应数据的拟合值与定制标准件对应数据的标准值进行比对，定量地判断光学三维扫描仪的单幅测量精度、重复测量精度以及拼接测量精度，其中，所述步骤D中判断光学三维扫描仪的拼接测量精度时，所述步骤C中还需对整体保存的点云数据进行标记点拼接、旋转台的角度拼接、形状特征拼接，全程模拟工件扫描过程后再对哑铃球点云进行最小二乘球面拟合，求出两端球心的坐标系从而得出球心距拟合值，且所述步骤D中是将所述球心距拟合值与实际的定制标准件的球体的球心距标准值相减，并取其绝对值作为拼接测量精度误差，且若拼接测量精度误差值不超过最大允许误差阈值，则光学三维扫描仪的拼接测量精度符合标准。

2.根据权利要求1所述的一种光学三维扫描仪的精度评定方法，其特征在于，在粘贴标记点时，相邻两个标记点之间间隔不小于20mm，且多个标记点的排列不能为直线或构成等腰三角形。

3.根据权利要求2所述的一种光学三维扫描仪的精度评定方法，其特征在于，所述步骤B1中每次转动旋转装置的旋转角度为10°～45°，且需保证相邻两套点云数据在拼接时其重合的公共标记点个数不少于4个。

4.根据权利要求1所述的一种光学三维扫描仪的精度评定方法，其特征在于，所述步骤D中判断光学三维扫描仪的单幅测量精度时，是将步骤C中得到的定制标准件的球体的直径拟合值与实际的定制标准件的球体的直径标准值相减，并取其绝对值作为单幅测量误差，且若单幅测量误差值不超过最大允许误差限值，则光学三维扫描仪的单幅测量精度符合标准。

5.根据权利要求4所述的一种光学三维扫描仪的精度评定方法，其特征在于，所述步骤D中判断光学三维扫描仪的重复测量精度时，是通过步骤C中得到的多组定制标准件的球体的直径拟合值来求取标准偏差，若标准偏差不超过设定的最大允许偏差限值，则光学三维扫描仪的重复测量精度符合标准。