鏡框凹槽測量輪廓傾斜校正研究

摘 要： 針對非接觸式鏡框凹槽輪廓掃描過程中傾斜測量導致的輪廓畸變問題，提出一種凹槽輪廓特征邊提取計算傾斜角的兩步傾斜校正方法。該方法首先通過計算輪廓離散點的近似曲率，根據間斷點處曲率曲線波形特點提取輪廓的分段點，確定凹槽斜邊特征邊的取點區間，對區間范圍內的輪廓點進行最小二乘法直線擬合求解傾斜角度完成第一次傾斜校正。然后，以第一次校正后凹槽輪廓的凹槽倒角邊作為特征邊進行第二次特征邊提取與傾斜角度計算，旋轉調整輪廓最終實現輪廓的第二次傾斜校正。實驗結果表明，該校正方法對啞光材質的鏡框凹槽有顯著的校正效果，校正后凹槽輪廓形狀參數誤差均在±1°與±0.1 mm 的允許誤差范圍內。

關鍵詞： 鏡框凹槽; 輪廓傾斜校正; 輪廓分段; 最小二乘法

中圖分類號： TB92 文獻標志碼： A 文章編號： 1674–5124（2025）03–0022–08

0 引 言

鏡框三維輪廓掃描是配鏡過程中的一個重要環節，其中鏡框凹槽部分對于鏡片與鏡框的固位契合作用意義重大，不對應的匹配關系會導致鏡片松動或對鏡片產生應力影響[1]。因此，在鏡框三維輪廓掃描過程中，有必要追蹤眼鏡框架的凹槽部分，以獲得良好的配鏡效果[2]。目前，基于激光測距原理的非接觸式測量方法，因具有無損傷、高精度和高速的優點，已被廣泛應用于尺寸測量領域中。采用線激光位移傳感器配合移動機構便可以獲取鏡框凹槽的輪廓數據[3-4]，但由于眼鏡鏡框結構緊湊的特點，在通過線激光對鏡框內側凹槽進行投影測量時，傳感器通常不能伸入鏡框內部。為避免激光投射時整體鏡框對凹槽測量部分的遮擋，傳感器僅能從鏡框外部對所需測量鏡框內側凹槽部分進行盡可能地垂直投射測量，不可避免地造成所獲得鏡框內側凹槽輪廓由于傾斜測量而產生輪廓畸變。因此校正由傳感器在一定傾角掃描得到的鏡框內側凹槽輪廓具有重要意義。