超大尺度线结构光传感器的三维测量系统外参数高效现场标定

本文主要探讨了在现代工业制造中，针对大型自由曲面工件高精度实时三维测量的需求，设计并开发了一种超大尺度线结构光传感器三维测量系统。线结构光技术作为一种非接触式三维测量方法，因其高精度和高速度而被广泛应用。然而，对于超大尺度设备，如何准确地校准传感器的外参数（如姿态、位置和方向）是一个关键挑战。 传统的三维测量系统往往依赖于平面靶标进行标定，但这种方法可能不适合尺寸巨大的线结构光传感器，因为制作和安装大型平面靶标可能会面临困难，且标定过程可能复杂。为此，作者提出了一种创新的解决方案——基于一维靶标的传感器外参数现场标定方法。这种标定方法利用了一维靶标的简洁设计，简化了高精度制作过程，并且在实际操作中更加便捷，尤其适合在大型工件的现场环境中进行。 一维靶标相较于平面靶标，减少了空间占用，使得在大型工件周围的空间利用更加高效。同时，通过消隐点技术，能够有效地确定传感器与目标之间的相对位置，从而进行精确的外参数计算。实验结果显示，该一维靶标标定法的精度可与平面靶标标定法相媲美，这表明即使在处理大规模传感器时，也能保持稳定的测量性能。 本文的研究成果为超大尺度线结构光传感器的现场标定提供了一个实用且高效的策略，不仅提高了测量的准确性，还降低了标定的复杂性和难度。这对于提升大型自由曲面工件的制造质量和生产效率具有重要意义，是现代精密工程测量领域的重要进展。