激光扫描表面特征的点云数据处理方法

《激光扫描表面特征的点云数据处理方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、第!"卷!第#期光!学!仪!器4567!"!.57#$%#&年$月'()*+,-*./)0123.)/89:;<=;>!$%#&!!文章编号"#%%?@?&!%#$%#&$%#@%%X#@%X激光扫描表面特征的点云数据处理方法刘博源!陆明刚!阚文涛#上海大学机电工程与自动化学院!上海!$%%%A$$摘要!为了提高激光测量系统对工件表面特征的测量精度!减少数据处理中由于特征点云拟合选择对测量精度的影响!针对比较常见的两种表面特征提出了正确的拟合方式"从工件表面的实测数据出发!经过多次实验!结合表面测量特征的拟合原理!分析不同点云处理方法之间的差异!并给出了最适合该特征的拟合方

2、式及其原因"实验表明!不同的点云拟合方式对特征测量的影响比较大!选择正确的拟合方式才能保证测量的准确性"关键词!激光测量#点云#拟合中图分类号!)O#$X!文献标志码!,!!"#"#%7!B&B$J7DKKG7#%%?@?&!%7$%#&7%#7%%BK'/'5(")%&&#+;,%/*"!"2-'&%(&)'++#+;&1(2')%2%'/1(%Z&5"#+/)-"1!>?*;@2-&'!>*C+'((&'(!%:$)D'8&@#/EF5565L29EF=M;5GDE3GIDG99;DGI=GN,!/F=GIF=D$

3、%%%A$!+FDG=$6.&/(')/"*G5;N9;M5DCT;5R9MF9K<;L=E9=EE<;=E>5L6=K9;C9=K<;9C9GMK>KM9C=GN;9N

4、;C9=K<;9C9GM!DGE69VT9;DC9GMK=GNLDMMDGIT;DGEDT69!=GN=G=6>KDK5LMF9NDLL9;9GE9:9MS99GMF9NDLL9;9GMT5DGME65

5、K;96=MDR96>KDIGDLDE=GM7)F5LMF9C9=K<;9C9GM77%83"(!&"6=K9;C9=K<;9C9GM'T5DGME65

6、的点云处理在整个测量过程中起着至关重要的作用!它将采集到的点云变($)成我们需要的特征参数!正确的拟合处理可以令测量精度进一步提高&在实际的测量过程中!工作人员往往依照供应商所给出的参考拟合方法对特征进行处理&但经过实际对比发现!参考拟合方式未必与收稿日期!$%#?@%?@%&作者简介!刘博源##BB%%$!男!硕士研究生!主要从事几何精度测量方面的研究&3@C=D6"S5KFD6D<:5><=G!UU7E5C!+!X!$+光!学!仪!器第!"卷!实际测量结果最接近&本文根据实测数据进行处理!归纳出两种常见表面特征的拟合方法!为确定同类特征点云拟合方式提供一种思路&9!激光

7、轮廓测量原理激光轮廓测量的设备为三维激光扫描仪!它的原理如图#所示&从半导体激光器发出激光!经过柱面镜后形成激光面!投射到被测物表面!形成光条!并被++Q摄像机接收&扫描头移动时!光条的间断与形变反映了物体的表面深度变化&由于被测物表面上的点与摄像机接收平面上的像点成对应关系!可以计算出被测点的坐标值!由此可得到表面轮廓&此类测量头所采集到的信息为二维图像信息!若想得到三维的测量信息!还需要在此基础上进行二维坐标与三维坐标的转换计算(!@X)&图9!三维激光扫描仪原理示意图:#;<9!L(#+)#5-%"2@K-'