热锻件尺寸光学无接触在线测量方法合理性探讨.pdfVIP

时功率很大 ，从而使这种测量方法方 向性好 ，且有很 强 的抗干扰 能力 ，不易受现场环境 、被测 目标表面状 况等影响。脉冲法测距适合于远距离 、大范 围测量 。 脉冲法测距原理如 图 6所示 。脉冲激光器 向被 测物体发射激光脉冲信 号 ，同时开始计 时 ，设此 时刻 为 t，所发 出的激光脉冲信号 由于被测物体表面 的 图5 基于Gray编码和移相法的结构光双 目立体视觉测量原理” 漫反射而返 回到光 电探测器 ，并被光 电探测器接 收 ， 接收到 回波脉冲 的同时 ，停止计时 ，设此时刻为 t。 3 基于 Gray编码和移相法 的结构光双 目立体视 这样就得到了激光脉冲信号从脉冲激光器到达被测 觉测 量 方法 物体 的往返时间 71o从而光速与往返时 间乘积 的一 如 图 5所示 ，该 测量 系统主要 由光栅 投影 装置 、 半就是脉冲激光器与被测物体之问的距离 。 两 台 CCD摄像机组成 。该测量方法 的原理与前述双 4．2 ?’贝Ⅱ角原 理 目立体视觉测量 的原理类似 ，也是通过 “视差 ”测量 亡2 原理 ，最终实现被测 目标 的三维重建 ，从而获得欲得 1 i r 到的尺寸信息等 。但是 ，该测量方法通过光栅投影装 时间 置 向被测 目标表面投射 结构光 ，属于主动式视 觉测 图6 脉冲激光测距原理 量 。而且 ，该测量方法通过投射面光栅条纹将测量空 三维激光扫描装置 一般通过两个 电机控制激光 间划分成带状 区间，通过对结构光进行 Gray编码实 柬在垂直与水平两个方 向扫描 。两个 电机联合控制 现各带状 区间的匹配 ，通过移相法实现带状 区问内 激光器转动 ，从而实现激光束投射点在物体表面有 部平行于带状 区问边 界 的各线 的匹配 ，通过外极线 规律且连续地移动 。扫描装置会记录下各 点相应往 匹配 法实现 已匹配各 线上 各点 的匹配 。 返 时间 ，同时 ，还会记录下各点相应垂直方 向扫描角 该测量方法 的优 点 ：结构光易于控制 ，成像 效果 度和水平方 向扫描角度 。 较好 ；通过提高结构光 的亮度 ，可应用于远距离 、大 4．3 坐标变换原理 范 围在线非接触测量 ；能很好地实现全局 匹配 ，三维 经过 测距 和测 角 ，就得 到了球 面坐标 系 中被 测 重建精度高 ，从而测量精度高 。缺点 ：需要依次投影