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基于光纤激光的高精度三维视觉测量技术

洪梓铭 艾青松 陈昆

洪梓铭, 艾青松, 陈昆. 基于光纤激光的高精度三维视觉测量技术[J]. 红外与激光工程, 2018, 47(8): 803011-0803011(8). doi: 10.3788/IRLA201847.0803011
引用本文: 洪梓铭, 艾青松, 陈昆. 基于光纤激光的高精度三维视觉测量技术[J]. 红外与激光工程, 2018, 47(8): 803011-0803011(8). doi: 10.3788/IRLA201847.0803011
Hong Ziming, Ai Qingsong, Chen Kun. High precise 3D visual measurement based on fiber laser[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(8): 803011-0803011(8). doi: 10.3788/IRLA201847.0803011
Citation: Hong Ziming, Ai Qingsong, Chen Kun. High precise 3D visual measurement based on fiber laser[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(8): 803011-0803011(8). doi: 10.3788/IRLA201847.0803011

基于光纤激光的高精度三维视觉测量技术

doi: 10.3788/IRLA201847.0803011
基金项目: 

国家自然科学基金(61305039)

详细信息
    作者简介:

    洪梓铭(1997-)男,本科生,主要从事电子信息方面的研究。Email:hzzzzzmmmmm@whut.edu.cn

  • 中图分类号: TP391.4

High precise 3D visual measurement based on fiber laser

  • 摘要: 随着现代数字制造技术的快速发展,在工业产品测量领域,对微型物体几何尺寸的测量需要满足非接触、高精度、多尺寸等需求,而现有测量技术还不能达到这些要求。为了实现多尺寸、高效、快速、非接触式的精确测量,文中利用光纤耦合激光器光束质量好、线宽超细、精度高、单色性好、体积小以及免调节等优势,研制了基于光纤激光的精密非接触测量系统,提出了一种基于光纤耦合激光的超精密视觉测量方法,主要包含基于光纤线激光的目标成像、激光线滤波与提取、测量模型建立及几何参数标定、数据转换和三维重建测量等关键技术。利用光纤激光器向测量物体表面连续发射激光线,采用高分辨率相机,通过照明/不照明两次成像技术获取物体的平面尺寸和高度信息。对激光线图像进行滤波校正,快速提取激光线,对几何参数进行标定和坐标转换,然后进行处理数据,获取物体测量部位的三维测量值。实物测量和对比实验验证了文中测量方法的准确性、快速性和有效性,测量精度可达微米级。为微型物体几何尺寸的三维非接触、高精度、多尺寸测量提供了有效方法和测量仪器。
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-04-11
  • 修回日期:  2018-05-12
  • 刊出日期:  2018-08-25

基于光纤激光的高精度三维视觉测量技术

doi: 10.3788/IRLA201847.0803011
    作者简介:

    洪梓铭(1997-)男,本科生,主要从事电子信息方面的研究。Email:hzzzzzmmmmm@whut.edu.cn

基金项目:

国家自然科学基金(61305039)

  • 中图分类号: TP391.4

摘要: 随着现代数字制造技术的快速发展,在工业产品测量领域,对微型物体几何尺寸的测量需要满足非接触、高精度、多尺寸等需求,而现有测量技术还不能达到这些要求。为了实现多尺寸、高效、快速、非接触式的精确测量,文中利用光纤耦合激光器光束质量好、线宽超细、精度高、单色性好、体积小以及免调节等优势,研制了基于光纤激光的精密非接触测量系统,提出了一种基于光纤耦合激光的超精密视觉测量方法,主要包含基于光纤线激光的目标成像、激光线滤波与提取、测量模型建立及几何参数标定、数据转换和三维重建测量等关键技术。利用光纤激光器向测量物体表面连续发射激光线,采用高分辨率相机,通过照明/不照明两次成像技术获取物体的平面尺寸和高度信息。对激光线图像进行滤波校正,快速提取激光线,对几何参数进行标定和坐标转换,然后进行处理数据,获取物体测量部位的三维测量值。实物测量和对比实验验证了文中测量方法的准确性、快速性和有效性,测量精度可达微米级。为微型物体几何尺寸的三维非接触、高精度、多尺寸测量提供了有效方法和测量仪器。

English Abstract

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