基于三维激光扫描的倾斜圆面直径测量系统

• 作者: 周森 徐健 郭永彩 陶磊
• 来源期刊: 光电子·激光
• 学科: 工学
• 关键词: 倾斜圆面 三维激光扫描 虚拟测量基准面 路径规划 直径测量
• 年，卷（期）: 2017,（6）
• 所属期刊栏目: 测量·检测
• 页码范围: 630-638
• 页数: 9页
• 分类号: TB92|TN247
• 语种: 中文
• DOI: 10.16136/j.joel.2017.06.0104

摘要

针对倾斜圆面的空间几何特征,提出将三维激光扫描技术与虚拟环境引导定位结合的快速圆面直径测量系统.该系统通过圆面边缘端点来约束移动激光扫描仪的扫描视角与深度,并在虚拟环境下实时跟随扫描仪轨迹构建虚拟测量基准面,进而参考已标识的端点与基准面相对位移变化,来逐步规划扫描仪的轴向运动路径,以此实现边缘轮廓的自动高质量采样;依据高度特征变化识别定位圆面边缘端点,并结合空间投影和最小二乘原理拟合出圆面直径.为验证系统的精度和可靠性,对处于不同倾斜状态的圆台工件(55土5 mm)进行直径检测.结果显示,系统可在3 s内完成直径测量,检测分辨率为5μm、检测精度为20 μm.实际运行结果表明,该设计系统具有高自动性和高效性,能很好满足在线生产中对倾斜圆面直径的检测要求.