[发明专利]工件端面位姿评价方法

权利要求书

1.一种工件端面位姿评价方法，包括以下步骤：

a、采集被测工件端面的初始表面特征点云坐标；

b、对端面进行网格化区域分解，获取初始端面方程；

c、提取各区域点集特征坐标并进行筛选；

d、采集被测工件端面的工况表面特征点云坐标；

e、进行位置变化趋势特征评估；

f、计算得到位姿变化测量结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤(a)中，在被测工件端面进行散斑靶标处理，利用数字图像相关测量系统采集被测工件端面靶标信息，每个工况下对被测工件端面进行N次图像采集，共k个工况；

根据被测工件端面的形状确定被测工件端面函数形式，设定函数未知参数为r₀，r₁，r₂...r_N,设立端面函数形式为f(r₀，r₁，r₂...r_N)；

导出每次测量获得的被测工件端面点云坐标如下：

{I_j0(X_j0,Y_j0,Z_j0),I_j1(X_j1,Y_j1,Z_j1),I_j2(X_j2,Y_j2,Z_j2)…I_ji(X_ji,Y_ji,Z_ji)}；

其中，j为测量次序，i为该次测量点的总数。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤(b)中，根据各区域点集中点的解析权重将初始图像点云集进行端面方程拟合获得初始端面方程。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤(b)包括：

b1、按端面形状将端面分解为L×W个区域，形成各网格区域的独立区域点集，每个区域边长小于被测工件端面尺寸的1％，将每次测量采集的点云集分解成各区间点集D^j₁₁、D^j₁₂...D^j_LW，对各区域点集进行坐标平均处理，获得各区域的特征坐标D^j₁₁'、D^j₁₂'...D^j_LW'；

b2、利用分区域均衡端面拟合算法分别对初始状态下N次测量采集的点云集分区后各区域的特征坐标统一进行端面方程拟合，并确定每次采集的端面方程的未知参数；

其中，分区域均衡端面拟合算法包括以下步骤：

根据各区域点集内当前剩余所有点集总数U进行区域内点的权重系数P的计算，计算第LW区域内U_(LW)个点的权重系数P_LW为：

P_LW＝1/U_(LW)；

利用权重系数P_LW进行所有拟合点I_ji(X_ji,Y_ji,Z_ji)距拟合的端面函数距离的加权之和最小化解析计算为：

∑L_i²＝∑{∑(P_LWf(X_ji，Y_ji，r₀，r₁，r₂...r_N)-Z_ji)}＝min；

其中，Li为点距拟合的端面函数距离，根据偏导关系：

计算以当前点云拟合出的端面函数模型参数为：r₀,r₁..r_N。