大尺寸動態坐標測量與校準技術研究專題概述

隨著工業4.0概念的推進，智能制造技術的發展勢在必行。為保證智能制造過程及結果的準確可靠，制造過程中所使用的計量保障設備和計算方法必須滿足使用要求。本專題針對智能制造工業現場所出現的大尺寸動態測量與校準問題給出了一些解決方案。

首先概述性地介紹了現有四類大尺寸動態坐標測量設備，并對這四類工作設備的工作原理和靜態及動態校準方法進行歸納總結，對動態幾何量測量系統校準方法的研究方向進行了展望；針對激光跟蹤儀和動態工業攝影測量系統在智能制造中的動態應用和校準方法給出了可供參考的解決方案。接著，介紹了一種測量目標自動引導系統，該系統以機械臂代替人手抓取激光跟蹤儀靶球，通過建立被測對象、跟蹤儀、機器人及靶球四者之間的位姿關聯模型，確定由機器人引導的測量目標路徑規劃，實現激光跟蹤儀自動連續測量。為了解決激光跟蹤儀動態定位誤差的校準，開展了對轉臺動態響應性能進行評價的方法研究，分析了轉臺系統在速度三角波信號的激勵下所能達到的速度控制精度。在動態工業攝影測量方面，介紹了一種適用于多目標點的快速識別和匹配方法，該方法通過一定比例的降采樣改變圖像的分辨力，在消除背景噪聲干擾的情況下可實現目標點的快速識別；同時，提出了一種基于目標點自描述向量的多目標點匹配方法，使目標匹配的準確度遠優于傳統的RANSAC算法。針對工業攝影測量系統所用比例尺的校準開展了關于逆反射標志中心定位方法的研究，分析了校準過程中逆反射標志受光照、放大倍數、成像位置等因素對中心定位結果的影響程度。

專題聯系人：樊晶晶

1989年出生，博士研究生，研究領域包括點云數據處理、曲面輪廓度評價。曾參與國家“十三五”國防技術科研項目“面向航空復雜金屬結構件的計量技術及設備”；參加國際光學工程學會(SPIE)2017年年會，并作關于基于云數據的薄壁件邊緣輪廓提取方法的報告。