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如何測量獲取自由曲面三維形貌信息

發布時間:2019-07-08      點擊次數:1300

為提供用于光學曲面零件等具有大曲率面形的復雜曲面零件的高精度檢測方法,快速,非接觸,對零件表面及表層無損傷,本發明采取的技術方案是,高反射自由曲面光柵投影快速非接觸測量方法及裝置,包括以下步驟:借助于精密運動控制系統實現被測物體三自由度運動;使用光柵投影裝置向被測物體表面投射編碼光柵條紋;使用數字相移技術和相位展開算法從變形條紋圖中獲得被測物體表面的相位分布信息;使用虛擬參考面技術獲取參考相位分布;根據相位偏移信息與被測物體表面梯度間的對應關系,恢復出被測物體表面測量區域的三維形貌信息。
在汽車工業中,自由曲面的應用非常廣泛,比如汽車的車身、各種概具等,它們的設計一般采用逆向工程,即首先做出自由曲面的樣品模型,然后對其形狀進行測,根據測量的結果再由CAD系統進行以計,在該過程中,實現對自由曲面模型的快速精測,是實現逆向工程的關鍵對于自由曲面的測量,傳統的方法是采用座標測量機進行接觸式測量,這種方法的缺點是測量速度慢,頭與工件易發生懂,由于測力的存在不適合測量軟體表面,并且對測球半徑進行補,近年來一些非接測量方法得到很大的發展,如結構光量法等,它們是基于圖像處理的測方法,民有測速度快的優點,但難以對曲面上的特征關點進行測地,面且,大多數的光學測量方法都無法完成對強發射表面的量,為此,本文提出了一種元字接觸離量方法,該方法采用白行研制的稱型一角法光測頭,可對強反射的自由曲面直接進行測,片且可對曲面上的特證關點進行測量。
為提供用于光學曲面零件等具有大曲率面形的復雜曲面零件的高精度檢測方法,快速,非接觸,對零件表面及表層無損傷,本發明采取的技術方案是,高反射自由曲面光柵投影快速非接觸測量方法及裝置,包括以下步驟:借助于精密運動控制系統實現被測物體三自由度運動;使用光柵投影裝置向被測物體表面投射編碼光柵條紋;使用數字相移技術和相位展開算法從變形條紋圖中獲得被測物體表面的相位分布信息;使用虛擬參考面技術獲取參考相位分布;根據相位偏移信息與被測物體表面梯度間的對應關系,恢復出被測物體表面測量區域的三維形貌信息。

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