[发明专利]一种共聚焦激光测量方法

摘要

本发明公开了一种共聚焦激光测量方法，该测量方法利用共聚焦点模拟标准测量球头的形状，光束沿着标准测量球头的球面等高线分层扫描，从内向外、按照不同半径的同心圆等步长测量，获得一组数据：（x,y,d），画出三维图。本发明的有益效果是：利用共聚焦点模拟测量球头形状，采用球面等高线分层扫描的方式，形成与标准测量球头一致的形状对工件表面测量，形成与标准测量球头完全一致的测量接触面，其测量方法能够应用于非光滑表面，并在基准溯源的标准下实现测量数据的一致。

主权项

1.一种共聚焦激光测量方法，其特征在于：该测量方法利用共聚焦点模拟标准测量球头的形状，光束沿着标准测量球头的球面等高线分层扫描，从内向外、按照不同半径的同心圆等步长测量，获得一组数据：（x,y,d），画出三维图；其中，所述的光束沿着标准测量球头的球面等高线分层扫描，从内向外，按照不同半径的同心圆等步长测量，获得一组数据：（x,y,d）的具体操作步骤为：S1、设同心圆半径r的值域范围为[0, r_max]，原点坐标（x,y）设为（0，0），采样步长为step；S2、计算所有的采样半径列表 radius；S3、添加原点至采样列表Pos；S4、循环每个采样半径：计算采样步数： steps，计算旋转角度： curve，生成采样偏转角度列表 s，计算该半径下所有采样点坐标集合（x，y）=(r*sin(s),r*cos(s))，将（x,y）添加至Pos；按照半径步长a、圆周步长b来采样测量值d；S5、基于以上采样数据再进行概率密度估计：基于采样数据集depth，数据集大小为n，使用Parzen窗法生成depth的概率密度分布函数；设depth={d₁，d₂，…，d_n} ， Parzen窗概率密度估计方法如下：窗宽度选择为,以值x为中心，窗中包含的样本个数为：；估计的概率密度函数为：；其中核函数采用高斯核：；生成测量数据。