[发明专利]一种被测物的测量基准面定位设备与装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及工业精密测量仪器，尤其涉及一种被测物的测量基准面定位设备及其被测物的测量基准面定位方法、安装在该被测物的测量基准面定位设备中的被测物的测量基准面定位模块及其被测物的测量基准面定位方法。

背景技术

影像结合激光的测量方法在如今不断日益发展的测量需求中得到越来越多的运用，如何能够把激光与影像的测量进行有效的整合，并且能保证测量结果的准确性一直以来是测量行业一个不得不重视的问题。为了保证测量结果的准确性，对于被测物体在不同方位的定位显得尤其重要，如何恰到好处的结合激光与影像实现对物体进行准确的定位是本领域技术人员的一大难题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种被测物的测量基准面定位设备及其被测物的测量基准面定位方法、安装在该被测物的测量基准面定位设备中的被测物的测量基准面定位模块及其被测物的测量基准面定位方法。本发明是天准公司在进行大量的调研后，独立开发的基于激光与影像综合定位的方法，通过算法对数据进行有效的处理，此方法有效的解决了以上的问题，并且在测量的过程中即完成对被测物体的定位，极大提高了测量的效率。本发明已经在天准公司的测量方案中得到了大量的运用，其测量的效率与测量结果的准确性获得了客户的广泛认可。

本发明是这样实现的，一种被测物的测量基准面定位设备，其包括：

一个测量平台，该测量平台包括载物台、转盘，该载物台上设有用于承载被测物的若干工位，每个工位的正上方固定有工站，在其中一个工站上固定有一个影像测量仪，在其中另一个工站上固定有成预定夹角的两个激光测头且该两个激光测头以平行于该影像测量仪的轴线对称设置，该转盘用于转动载物台或转动这些工站使工位和工站能相对变换；

一个处理器，该处理器与该影像测量仪、该两个激光测头均电连接，该处理器使用陶瓷量块标定该影像测量仪和该两个激光测头之间所建立的位置关系，即影像与激光在空间坐标上相对的关系；

其中，当被测物承载在其中一个工位上时，转动该转盘将该被测物转到带有该影像测量仪的工站下方，该影像测量仪获取该被测物的影像，该处理器接收该影像，并在该影像中对被测物最外沿的边缘提取两条相交的边缘线段，作为第一基准边和第二基准边，对应得到第一基准边坐标和第二基准边坐标；转动该转盘将该被测物转到带有该两个激光测头的工站下方，该两个激光测头按照预定的扫描路线，完整的扫描整个被测物的表面包括其边缘部分，并利用影像与激光在空间坐标上相对的关系，得到以若干激光点构成的点云作为激光扫描的数据，该处理器根据该激光扫描的数据拟合出该被测物的具有该第一基准边的第一基准面参数和具有该第二基准边的第二基准面参数，并将该第一基准边坐标和该第二基准边坐标对应结合该第一基准面参数和该第二基准面参数得出该被测物的准确位置。

作为上述方案的进一步改进，该被测物通过一个固定治具固定在相应的工位上。

作为上述方案的进一步改进，该测量平台还包括用于驱动该转盘转动的驱动器。优选地，该驱动器包括驱动机构和触发机构，该驱动机构用于驱动该转盘转动，该触发机构用于触发该驱动机构运行，该触发机构电连接于该处理器以接收来自该处理器的指令。再优选地，每个工位上设置有用于感测该被测物的传感器，这些传感器电连接于该处理器，该处理器根据这些传感器获知该被测物的具体工位，以驱动该转盘旋转使该被测物如期转至该影像测量仪或该两个激光测头的下方。进一步地，该传感器为压力传感器或红外传感器。

本发明还提供一种被测物的测量基准面定位方法，其应用于上述任一被测物的测量基准面定位设备中，该被测物的测量基准面定位方法包括以下步骤：将被测物承载在其中一个工位上；转动该转盘将该被测物转到带有该影像测量仪的工站下方；该影像测量仪获取该被测物的影像；该处理器接收该影像，并在该影像中对被测物最外沿的边缘提取两条相交的边缘线段，作为第一基准边和第二基准边，对应得到第一基准边坐标和第二基准边坐标；转动该转盘将该被测物转到带有该两个激光测头的工站下方；该两个激光测头按照预定的扫描路线，完整的扫描整个被测物的表面包括其边缘部分，并利用影像与激光在空间坐标上相对的关系，得到以若干激光点构成的点云作为激光扫描的数据；该处理器根据该激光扫描的数据拟合出该被测物的具有该第一基准边的第一基准面参数和具有该第二基准边的第二基准面参数，并将该第一基准边坐标和该第二基准边坐标对应结合该第一基准面参数和该第二基准面参数得出该被测物的准确位置。