[发明专利]舱体测量工作站、舱体非接触测量方法及系统

说明书

本发明专利提供了一种舱体测量工作站、舱体非接触测量方法及系统，建立舱体测量工作站，包括立柱、工业测量相机、地轨、O型环、激光扫描仪、L型支撑、控制台。具体步骤为1)多相机系统定向、2)相机测量坐标系与扫描仪测量坐标系统一、3)完成数据采集、4)开展数据分析、5)测量工作结束，系统复位。本发明为自动化非接触测量，避免了人员素质因素对测量结果的影响，显著提升了测量准确性、提升了测量效率，具有较高的推广使用价值。

技术领域

本发明涉及航天领域大型圆柱舱体测量技术领域，具体地，涉及一种舱体测量工作站、舱体非接触测量方法及系统。

背景技术

航天产品正朝着柔性化、智能化制造，数字化、非接触测量方向发展，然而，目前我国航天领域大型圆柱结构产品的几何量测量还停留在人工手动使用卷尺、直尺、塞尺、铅垂线等简单工具进行测量为主，激光跟踪仪、三坐标测量为辅的阶段。对于大型结构产品，此种落后的测量方式，存在着测量结果受人员的经验、习惯、情绪等因素影响大，测量结果的一致性、稳定性差，工作效率低、劳动强度大，且测量过程存在一定安全隐患。

专利文献CN109978791A(申请号：201910240340.4)公开了一种基于倾斜摄影和三维激光扫描融合的桥梁检测方法，具体步骤是：1)基准点布设与测量，像控点布设与测量；2)三维激光扫描测量中制定扫描方案；3)三维激光扫描测量中外业扫描；4)三维激光扫描测量中点云去噪；5)三维激光扫描测量中点云数据配准；6)倾斜摄影测量中航线设计与飞行；7)倾斜摄影测量中影像噪声去除；8)倾斜摄影测量中空三加密；9)倾斜摄影测量中密集匹配；10)点云融合；11)三维模型建立；12)监测信息提取。该发明提供的摄影加扫描的方法的优点在于，为非接触测量方式、数据采集劳动强度小、降低了对技术人员的业务能力要求、实现了自动化数据采集；不足之处在于需要利用无人机进行空中拍摄，弥补三维激光顶部扫描盲区和影像获取视角不够广的缺陷，利用无人机受环境条件影响大(如大风、暴雨天气无法作业)，且需要专人操作。

专利文献CN106338245A(申请号：201610670966.5)公开了一种工件非接触移动测量方法，具体步骤是：1)拍摄工件，确定工件的摆放角度；2)像空间坐标系转换至物空间坐标系；3)根据比较的结果采取相应的扫描策略；4)三维激光扫描仪对待测区域进行扫描，得到测量数据。该发明提供的先摄影确定位置再扫描获取测量数据的方法的优点在于，为非接触测量方式、可利用工厂原有的AGV生产线、成本较低；不足之处在于无法测量大尺寸产品。

综上，开发出了一种基于工业摄影与激光扫描复合的非接触测量方法，满足航天领域大型圆柱结构件产品数字化、自动化、高效高质的几何量测量需求。

发明专利内容

为实现航天领域大型舱体高效高质的数字化测量，本发明提出了一种舱体非接触测量的方法。该方案通过利用工业摄影结合激光扫描的复合测量模式，解决舱体数字化快速测量的技术问题

根据本发明提供的一种舱体测量工作站，包括：地轨3、O型环4、激光扫描仪6、L型支撑7以及控制台8、多根立柱1及多台工业测量相机2；

所述多台工业测量相机2分别安装在多根立柱1上；

所述激光扫描仪6安装在O型环4上，可以沿着O型环4进行360°旋转；

所述O型环4安装在地轨3上，可以沿着地轨3移动；

所述舱体5放置在L型支撑7上，L型支撑7安装在地轨3上，可以沿着地轨3移动，满足不同长度舱体5的测量需求；

所述控制台8控制激光扫描仪6、O型环4以及L型支撑7的运动；

所述控制台8的计算机中安装有点云数据分析软件。

优选地，包括：6根立柱1及6台工业测量相机2；