[发明专利]一种建立三维测量基准平面的装置及其方法

摘要

本发明公开一种建立三维测量基准平面的装置及其方法。该装置用于对被测物进行测量时在三维测量中建立三基面体系，该三基准面体系由三个相互垂直的测量基准平面A、B、C组成。该装置包括建立测量基准平面A、B、C的三个建立测量基准平面模块。先快速建立测量基准平面A的方向，并且根据最大实体要求或最小实体要求，快速确定测量基准平面A的位置，继而建立测量基准平面B，然后建立测量基准平面C。

主权项

一种建立三维测量基准平面的装置，其用于对被测物进行测量时在三维测量中建立三基面体系，该三基准面体系由三个相互垂直的测量基准平面A、B、C组成；定义该被测物的两两相邻的三个面为与测量基准平面A、B、C相对应的待测面A测、B测、C测，其特征在于：该建立三维测量基准平面的装置包括：建立测量基准平面A模块，其包括：第一扫描子模块，其用于扫描该待测面A测得到与测量基准平面A相关点的坐标，定义为点集SA；第一拟合子模块，其用于在要建立测量基准平面A的表面创建一个初始感兴趣区域即初始ROI区域KA，对该初始ROI区域KA内的所有点进行拟合操作，得到一个拟合平面A1；计算距离子模块，其用于计算点集SA内所有点到该拟合平面A1的距离dA1，取一定距离范围以内的点得到点集SA1；第一求标准差子模块，其用于针对点集SA1中所有点到拟合平面A1的距离，计算得到标准差sigmaA，取一定sigmaA范围内的点得到点集SA2；取法矢位子模块，其用于针对点集SA2，计算每一个点的法矢，取一定法矢范围内的点得到点集SA3；第二拟合子模块，其用于针对点集SA3，得到拟合平面A2；第一获取子模块，其用于根据最大实体要求或者最小实体要求，移除点集SA内最远的mA个点，然后针对剩下次大的nA个点求平均得到平均距离dA2，将拟合平面A2平移到该平均距离dA2处得到测量基准平面A；建立测量基准平面B模块，其包括：第二扫描子模块，其用于扫描该待测面B测得到与测量基准平面B相关点的坐标，定义得到的点集为SB，在要建立测量基准平面B的表面创建两个初始感兴趣区域即初始ROI区域KB1和初始ROI区域KB2，并且初始ROI区域KB1属于初始ROI区域KB2，定义ROI区域KB1中的点集为SB1，定义初始ROI区域KB2中的点集为SB2；第一投影子模块，其用于将点集SB1中的点投影到测量基准平面A上，针对每条激光轮廓线取最外面的点得到点集SB11；第三拟合子模块，其用于使用该点集SB11得到拟合线LB1；第二求标准差子模块，其用于针对点集SB11，计算所有点到拟合线LB1的距离，得到标准差sigmaB，取一定sigmaB范围内的点得到点集SB12；第四拟合子模块，其用于使用该点集SB12得到拟合线LB2；第二投影子模块，其用于将点集SB2中的点投影到测量基准平面A上，针对每条激光轮廓线取最外面的点得到点集SB21；第二获取子模块，其用于在点集SB21中移除相对于拟合线LB2最远的mB个点，然后针对剩下次大的nB个点求平均得到平均距离dB，将拟合线LB2平移到该平均距离dB处得到测量基准平面B；建立测量基准平面C模块，其包括：第三扫描子模块，其用于扫描该待测面C测得到与测量基准平面C相关点的坐标，定义得到的点集为SC，在要建立测量基准平面C的表面创建一个初始感兴趣区域即初始ROI区域KC，定义ROI区域KC中的点集为SC1；第三投影子模块，其用于将点集SC1中的点投影到测量基准平面A上，针对每条激光轮廓线取最外面的点得到点集SC11；第三获取子模块，其用于垂直于测量基准平面A和B做一个参考面Pf，针对点集SC11移除相对于参考面Pf最远的mC个点，然后针对剩下次大的nC个点求平均距离dC，将参考面Pf平移到该平均距离dC处得到测量基准平面C。