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《采用激光光刀的叶片三维面形测量方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第19卷第4期中Vol.19No.4国激光19924月年OHINESEJOURNALOFL人SER吕April,1992采用激光光刀的叶片三维面形测量方法,贾波苏显渝郭履容,(四J“大学光电科学技术系成都6106盛):。、、提要提出一种采用激光光刀的叶片三维面形测量方法介绍了方法原理系统结构信息获,。取与处理方案并给出了对实际飞机发动机叶片的面形测量结果:,,关键词三维面形测量叶片面形检测机器人视觉3一Dasurementofturbinebladeprofi皿ebylightknifemeao,肠a“,倪o犷。玛夕J坛BSX坛卿GL倪
2、(DePt.ofopto一Elee七ronieSeienceandTechnology,eiehuanuniver日i坛0加二gdu)Abstraet:Anewme七hodforobtaining冬DPro皿eofturbinobl妞eby119址knife15Putaranen。s七。ns‘e七io七a5on:see,aforwdd七hpridpl马ymcorun,da的q址1七iandprooeing即hmndtheren.e沈邵imtal珑。ultsaredeseribedeor。:ro且leuent,tuneaeeeent,ne
3、vsonKywd冬DP职mrbibldProfilmauremm朗hiii~、,、、,光学的三维面形检测由于其非接触性高精度易于自动控制等优点日益受到人们的重。,、、、￡1~。,视现有的方法包括莫尔条纹法傅里叶变换轮廓术位相测量轮廓术光学探针等已、、。,广泛应用于机器人视觉实物仿形自动加工等领域本文中提出了一种新型的激光光刀采,,、用三角测量法对叶片的面形进行了测量为工业中叶片检测提供了一种高速度高精度的自,。动化测量手段在工业生产中具有广阔的应用前景、光一刀的理论分析。,最近rdH瓦u沮二和nkel利用通常产生光刀的方法是投影法德国的
4、GeWerorHeo激,,,光束通过一种axion的器件产生衍射获得很大景深的光笔用高速转镜扫描即获得光刀〔气,,。这种光刀景深大且线宽窄但其缺点是需要高速转镜装置复杂本文提出了一种利用激光束。在棱镜边上产生衍射而形成光刀的方法,,,在我们的实验中激光垂直投射在薄等腰棱镜的棱上由于折射和衍射效应在棱镜后方,。,,形成了光刀型的空间分布如图1所示在岁方向上由子折射和衍射使光束发散它的分布,,。是两端有两个很锐的峰值其间则是一条近似等光强的光带即光刀部分两峰间的距离L为·ano·L一“t(ar滋n(二口)一a)(i)咖::。收稿日期1990
5、年11月6日于修改稿收到日期19肚年1月9日..现在工作单位:电子科技大学电子实验中心,成都610054272中国激光19卷。,。二,,。式中是棱镜的折射率0为薄棱镜的底角在方向上光束会聚仍为高斯分布采用,少_:薄棱镜近似的假设份到棱镜后方远场的夫琅和费衍射光场在方向L的分布1,、‘.了.les!IL尸一一矛‘勺目。一。xp夕2二‘一foeXp一,2/‘}九一11··22j!F(eXp-。。鱿、/、奋「(资、{;少一‘()匕,切刀/J{(青)2名艺芳⋯(4入一。一fo以共共人弓了、月,:,一户A为。一。:一。。。‘1卜“,::。式中常
6、数f业共卫()(止生、:高斯光束在点。光斑半径/’’‘’’“一’一’‘’’‘一从、一“军一汀勿。/’均”’“、‘川曰‘’“刃‘一”一,,。一,,由上式可知在夕方向的光场分布有两个很锐的峰值位置在入。f一入。f0处光刀的长:,:。度与成正比其强度却随增友而降低,,,。在二方向上光束会聚根据高斯光束的传播特性可知其有很大的景深在棱镜后方加,,,.,。,e一N。入632o028mm上透镜可使光刀更窄实验中采用H激光为8m光刀线宽为景深为性。Omm“、二三维面形测量原理三维面形测量的本质就是通过分析受到三维物体面形调制的空间光场,从而获得高度
7、信。,,息在我们实验中光刀被垂直投射到被测物体表面OOD探测器从另一个角度观察由于面,。形引起光刀中心的偏移并按三角测量原理获得面形高度oeet口bjl卜!瀚一1l,1}曰l曰万aser.、1Prinoi工le。,e:g,l七kz:jf。.rn,oranaFig上七hlFig2PioiP]上七igultion。,图2为本文采用的三角漪量原理图0为成像光轴QO与投影光轴PO的夹角a为OOD,,,,阵列与成像光轴QO的夹角i如乙袖交于O点R为参考平面H为面形上某一点H点成像,。于COD面阵上的N点N卢招对于中心像素万的偏移量刁~M一N,,:
8、在测量中为了使在被测范围内的点都能成像于COD阵列上0与。必须满足下列关系·恤。0一月七an。(3)。式中月为横向放大率由简单的几何关系,可以得到面形高度:OH与偏移量』间的关系4期采用激光光刀的叶片三维面
