线结构光多分辨率测量系统数据拼接方法.pdf

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1、第34卷第7期仪器仪表学报Vo1．34No．72013年7月ChineseJournalofScientificInstrumentJu1．2013线结构光多分辨率测量系统数据拼接方法张维光，韩军，周翔(1．西安工业大学光电工程学院西安710021；2．西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室西安710049)摘要：针对航空发动机叶片等复杂型面物体轮廓检测问题，应用多线结构光及多图像传感器，设计了可以实现被测对象整体轮廓及局部细节同时测量的多分辨率测量系统。提出一种基于二元经验模式分解的不同精度测量数据的拼接方法，利用二元

2、经验模式分解方法将空间点集数据分解成一系列旋转信号分量，然后借助复小波变换对各旋转信号分量进行平滑处理，最后利用平滑后的旋转信号分量重构形成数据拼接曲线。实验结果表明，所提出的数据拼接方法可以从不同精度的复合信号中提取表征空间数据点集均值或趋势的光滑曲线，实现线结构光多分辨测量系统数据的高精度拼接，使测量系统在100mmx100m／lq测量范围内精度达到0．02mm，达到了叶片工业现场的测量要求。关键词：三维测量；数据拼接；线结构光；多分辨率；二元经验模式分解中图分类号：TP391．4文献标识码：A国家标准学科分类代码：46

3、0．403DataregistrationmethodformultiresolutionmeasurementsystemwithlinestructuredlightZhangWeiguang，HanJun，ZhouXiang(．SchoolofOptoelectronicEngineering，Xi’anTechnologicalUniversity，’an710021，China；2．StateKeyLaboratoryforManufacturingSystemsEngineering，’anJiaotongUni

4、versity，Xi’an710049，China)Abstract：Aimingatthetproblemofcomplexsurfaceobjects，suchasaero—engineblade，amuhiresolutionmeasurementsystemisdesigned，whichiscomposedofmultiplelinestructuredlightsubsystemsandimagesensors，andcanbeusedtomeasurethewholeprofileandpartialdetai

5、lsofanobjectatthesametime．Aregistrationmethodfordif-ferentprecisiondatabasedonbivariateempiricalmodedecompositionisalsopresented．Themethodusesbivariateem—piricalmodedecompositiontodecomposethecurvedataofspacepointsettoaseriesofrotationsignalcomponents，andadoptscomp

6、lexwavelettransformtosmooththoserotationsignalcomponents，andfinallyreconstructsthedataregistra—tioncurvesfromthesmoothedrotationsignalcomponents．Theexperimentresultshowsthattheproposedmethodcanextractsmoothmeanortrendcurvesrepresentingspatialdatapointsetfromthecomp

7、ositesignalswithdifferentpreci-sion，andachievehighprecisiondataregistrationofmuhiresolutionmeasurementsystemwithlinestructuredlight．Themeasurementaccuracyofthemeasurementsystemreachesto0．02mminthemeasurementrangeof100mm×100In／n，whichreachesthemeasurementrequirement

8、softhebladeinindustrialmanufacturingsites．Keywords：three—dimensionalmeasurement；dataregistration；linestructuredlight；muhiresolution；bivariateempi