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如何測量獲取自由曲面三維形貌信息
為提供用于光學(xué)曲面零件等具有大曲率面形的復(fù)雜曲面零件的高精度檢測方法，快速，非接觸，對零件表面及表層無損傷，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是，高反射自由曲面光柵投影快速非接觸測量方法及裝置，包括以下步驟：借助于精密運(yùn)動控制系統(tǒng)實現(xiàn)被測物體三自由度運(yùn)動；使用光柵投影裝置向被測物體表面投射編碼光柵條紋；使用數(shù)字相移技術(shù)和相位展開算法從變形條紋圖中獲得被測物體表面的相位分布信息；使用虛擬參考面技術(shù)獲取參考相位分布；根據(jù)相位偏移信息與被測物體表面梯度間的對應(yīng)關(guān)系，恢復(fù)出被測物體表面測量區(qū)域的三維形貌信息。
在汽車工業(yè)中，自由曲面的應(yīng)用非常廣泛，比如汽車的車身、各種概具等，它們的設(shè)計一般采用逆向工程，即首先做出自由曲面的樣品模型，然后對其形狀進(jìn)行測，根據(jù)測量的結(jié)果再由CAD系統(tǒng)進(jìn)行以計，在該過程中，實現(xiàn)對自由曲面模型的快速精測，是實現(xiàn)逆向工程的關(guān)鍵對于自由曲面的測量，傳統(tǒng)的方法是采用座標(biāo)測量機(jī)進(jìn)行接觸式測量，這種方法的缺點(diǎn)是測量速度慢，頭與工件易發(fā)生懂，由于測力的存在不適合測量軟體表面，并且對測球半徑進(jìn)行補(bǔ)，近年來一些非接測量方法得到很大的發(fā)展，如結(jié)構(gòu)光量法等，它們是基于圖像處理的測方法，民有測速度快的優(yōu)點(diǎn)，但難以對曲面上的特征關(guān)點(diǎn)進(jìn)行測地，面且，大多數(shù)的光學(xué)測量方法都無法完成對強(qiáng)發(fā)射表面的量，為此，本文提出了一種元字接觸離量方法，該方法采用白行研制的稱型一角法光測頭，可對強(qiáng)反射的自由曲面直接進(jìn)行測，片且可對曲面上的特證關(guān)點(diǎn)進(jìn)行測量。
為提供用于光學(xué)曲面零件等具有大曲率面形的復(fù)雜曲面零件的高精度檢測方法，快速，非接觸，對零件表面及表層無損傷，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是，高反射自由曲面光柵投影快速非接觸測量方法及裝置，包括以下步驟：借助于精密運(yùn)動控制系統(tǒng)實現(xiàn)被測物體三自由度運(yùn)動；使用光柵投影裝置向被測物體表面投射編碼光柵條紋；使用數(shù)字相移技術(shù)和相位展開算法從變形條紋圖中獲得被測物體表面的相位分布信息；使用虛擬參考面技術(shù)獲取參考相位分布；根據(jù)相位偏移信息與被測物體表面梯度間的對應(yīng)關(guān)系，恢復(fù)出被測物體表面測量區(qū)域的三維形貌信息。