[发明专利]一种焊缝结构三维点云测量方法

权利要求书

1.一种焊缝结构三维点云测量方法，其特征在于，所述方法包括：

控制线结构光传感器投射激光线覆盖目标区域，其中，所述目标区域为待检测的焊缝所在区域；

基于距离测量传感器、姿态测量传感器以及所述线结构光传感器获取所述目标区域的测量数据；所述测量数据包括距离数据、姿态数据以及断面数据，所述基于距离测量传感器、姿态测量传感器以及所述线结构光传感器获取所述目标区域的测量数据，包括：

基于所述距离测量传感器测量获取所述距离数据；

所述基于所述距离测量传感器测量获取所述距离数据，包括：

控制所述距离测量传感器每前进一个预设距离后输出一个脉冲信号；

对所述脉冲信号进行计数，将脉冲数目乘以所述预设距离获得所述距离数据；

基于所述姿态测量传感器测量获取所述姿态数据；

基于所述线结构光传感器测量获取所述断面数据；

基于所述距离数据、所述姿态数据以及所述断面数据获取所述测量数据；

基于所述测量数据生成所述待检测的焊缝结构的三维点云并输出；

所述基于所述测量数据生成所述待检测的焊缝结构的三维点云并输出包括：

利用所述姿态数据求解测量断面坐标系与测量基准坐标系之间的旋转矩阵；

利用所述距离数据求解测量断面坐标系与焊缝测量基准坐标系之间的平移矩阵；

通过建立线结构光测量断面空间与焊缝测量基准空间的对应关系，生成焊缝结构的三维点云。

2.根据权利要求1所述的焊缝结构三维点云测量方法，其特征在于，所述基于所述线结构光传感器测量获取所述断面数据，包括：

控制所述线结构光传感器每次测量所述目标区域的一个三维断面；

移动所述线结构光传感器，分别对所述目标区域的各个三维断面进行测量，获取所述断面数据。

3.根据权利要求2所述的焊缝结构三维点云测量方法，其特征在于，所述线结构光传感器采用外触发模式工作。

4.根据权利要求1所述的焊缝结构三维点云测量方法，其特征在于，所述控制所述线结构光传感器每次测量所述目标区域的一个三维断面，包括：

基于所述距离数据生成触发信号；

基于所述触发信号触发所述线结构光传感器测量所述目标区域的一个三维断面。

5.根据权利要求4所述的焊缝结构三维点云测量方法，其特征在于，所述方法还包括：

基于同步控制电路控制所述距离测量传感器、所述姿态测量传感器以及所述线结构光传感器进行同步数据测量。

6.根据权利要求5所述的焊缝结构三维点云测量方法，其特征在于，所述基于所述距离数据、所述姿态数据以及所述断面数据获取所述测量数据，包括：

获取同步信号，基于所述同步信号对所述距离数据、所述姿态数据以及所述断面数据进行逐帧打包并获取所述测量数据。

7.根据权利要求1至6任一项所述的焊缝结构三维点云测量方法，其特征在于，所述基于所述测量数据生成所述待检测的焊缝结构的三维点云并输出，包括：

建立测量断面坐标系和测量基准坐标系；

基于所述断面数据、姿态数据以及所述距离数据进行反演，生成所述待检测的焊缝结构的三维点云并输出。

8.根据权利要求7所述的焊缝结构三维点云测量方法，其特征在于，所述基于所述断面数据、姿态数据以及所述距离数据进行反演，生成所述待检测的焊缝结构的三维点云并输出，包括：

基于所述姿态数据求解所述测量断面坐标系与所述测量基准坐标系之间的旋转矩阵；

基于所述距离数据求解所述测量断面坐标系与所述测量基准坐标系之间的平移矩阵；

建立测量断面空间与测量基准空间的对应关系；

将所述断面数据映射至所述测量基准坐标系，生成焊缝断面的三维点云并输出。