大尺寸动态坐标测量与校准技术研究专题概述

随着工业4.0概念的推进，智能制造技术的发展势在必行。为保证智能制造过程及结果的准确可靠，制造过程中所使用的计量保障设备和计算方法必须满足使用要求。本专题针对智能制造工业现场所出现的大尺寸动态测量与校准问题给出了一些解决方案。

首先概述性地介绍了现有四类大尺寸动态坐标测量设备，并对这四类工作设备的工作原理和静态及动态校准方法进行归纳总结，对动态几何量测量系统校准方法的研究方向进行了展望；针对激光跟踪仪和动态工业摄影测量系统在智能制造中的动态应用和校准方法给出了可供参考的解决方案。接着，介绍了一种测量目标自动引导系统，该系统以机械臂代替人手抓取激光跟踪仪靶球，通过建立被测对象、跟踪仪、机器人及靶球四者之间的位姿关联模型，确定由机器人引导的测量目标路径规划，实现激光跟踪仪自动连续测量。为了解决激光跟踪仪动态定位误差的校准，开展了对转台动态响应性能进行评价的方法研究，分析了转台系统在速度三角波信号的激励下所能达到的速度控制精度。在动态工业摄影测量方面，介绍了一种适用于多目标点的快速识别和匹配方法，该方法通过一定比例的降采样改变图像的分辨力，在消除背景噪声干扰的情况下可实现目标点的快速识别；同时，提出了一种基于目标点自描述向量的多目标点匹配方法，使目标匹配的准确度远优于传统的RANSAC算法。针对工业摄影测量系统所用比例尺的校准开展了关于逆反射标志中心定位方法的研究，分析了校准过程中逆反射标志受光照、放大倍数、成像位置等因素对中心定位结果的影响程度。

专题联系人：樊晶晶

1989年出生，博士研究生，研究领域包括点云数据处理、曲面轮廓度评价。曾参与国家“十三五”国防技术科研项目“面向航空复杂金属结构件的计量技术及设备”；参加国际光学工程学会(SPIE)2017年年会，并作关于基于云数据的薄壁件边缘轮廓提取方法的报告。