[发明专利]基于非接触式光学扫描检测的数据拼接方法

说明书

本发明公开了一种基于非接触式光学扫描检测的数据拼接方法，先将待测产品与两个定位块保持相对静止，从而确保扫描检测得到的任一幅数据图像中同时包括待测产品与两个定位块的数据，进行多角度采集后得到全部数据，然后将采集到的多幅数据图像导入到数据采集软件中，利用数据采集软件的注册功能对两个定位块的数据进行注册，从而完成两个定位块的位置计算和数据拼接，由于每幅数据图像中均同时包括待测产品和两个定位块的数据，当两个定位块完成数据拼接后，意味着待测产品的数据也完成了数据拼接，数据拼接精度高，并且无需贴参考点，省时省力，降低了使用成本，可以很好地适用于小尺寸零件、叶片、薄壁件等零件的数据拼接。

技术领域

本发明涉及非接触式光学扫描检测技术领域，特别地，涉及一种基于非接触式光学扫描检测的数据拼接方法。

背景技术

非接触式光学扫描检测在汽车零部件及航天航空毛坯产品的尺寸测量方面应用十分广泛，光学扫描检测设备在检测时需要对产品进行多角度、全方位的检测，检测过程中产生的多幅数据需要利用产品重合区域注册拼接或者贴参考点定位拼接。

具体地，利用产品重合区域注册拼接的方式是基于特征进行数据拼接，例如，现有专利CN106767524A即采用了三维高精度扫描仪获得产品各个角度下的三维点云数据，然后根据点云数据特征进行拼接，从而生成完整的三维点云数据。但是，这种方式对于扫描检测设备的精度要求较高，设备价格昂贵，并且叶片数据在拼接时因自身结构导致叶盆、叶背、两边 R角无重合部分的数据，从而导致拼接精度较低。而在产品上贴参考点定位拼接的方式是需要先在产品上贴参考点，后续基于参考点定位进行数据拼接。但是，这种方式需要在产品的多个方位贴参考点，数据拼接精度受产品形状和参考点的密集度影响，贴参考点的过程繁琐且耗时耗力，且参考点为一次性使用，使用成本较高，并且也不适用于尺寸小而导致无法贴参考点的零件。

发明内容

本发明提供了一种基于非接触式光学扫描检测的数据拼接方法，以解决目前的数据拼接方式存在的数据拼接精度低、不适于小尺寸零件测量的技术问题。

根据本发明的一个方面，提供一种基于非接触式光学扫描检测的数据拼接方法，包括以下步骤：

步骤S1：将顶部定位块固定在支撑架上，将支撑架和底部定位块固定在测量平台上，将夹具固定在底部定位块上，将待测产品夹持在夹具上；

步骤S2：利用非接触式光学扫描检测设备对待测产品、顶部定位块、底部定位块进行多角度数据采集直至采集到待测产品、顶部定位块和底部定位块的全部数据；

步骤S3：将采集到的多幅数据图像导入到数据采集软件中，对多幅数据图像中顶部定位块和底部定位块的数据进行注册，完成顶部定位块和底部定位块的数据拼接，从而间接完成多幅数据图像中待测产品的数据拼接。

进一步地，还包括以下步骤：

步骤S4：将数据拼接完成后的顶部定位块和底部定位块的完整数据与其预存的标准数据进行比对，根据比对结果快速判断数据拼接误差以及误差来源。

进一步地，所述顶部定位块和底部定位块为不规则多面体结构、圆柱体结构、球体结构或者正多面体结构。

进一步地，所述顶部定位块和底部定位块由连续交错的八个型面构成。

进一步地，所述顶部定位块和底部定位块为梯型面连续斜交错的不规则八面体结构。

进一步地，在所述步骤S2中，每间隔45°采集一次数据，共采集8 次后完成360°数据采集。

进一步地，所述步骤S3中对多幅数据图像中顶部定位块和底部定位块的数据进行注册的过程具体包括以下内容：

利用数据采集软件的注册功能对每两次相邻采集的数据图像中顶部定位块和底部定位块的重合区域进行注册，在数据采集软件中设置参数目标后，数据采集软件进行迭代计算达到设定参数目标后即完成数据的定位和拼接。