【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本申請涉及視場標(biāo)定領(lǐng)域，特別是涉及一種激光三維成像測量模塊的視場標(biāo)定系統(tǒng)、方法、設(shè)備、介質(zhì)及產(chǎn)品。
技術(shù)介紹
1、大型船舶舵槳法蘭是用于將舵槳裝置安裝到船體的工件。船舶舵槳裝配工藝要求對舵槳法蘭的安裝位置進行精確定位，關(guān)鍵的裝配工藝參數(shù)是法蘭安裝的中心點坐標(biāo)要與裝配工藝要求的基準(zhǔn)點重合。因此需要對法蘭的結(jié)構(gòu)形面進行定位測量，計算法蘭實際空間位置和姿態(tài)。
2、目前對舵槳法蘭結(jié)構(gòu)面進行定位主要采用手工拉線測量方式，測量精度、一致性等均有待提高。三維成像技術(shù)已被廣泛用于大尺寸結(jié)構(gòu)件的尺寸測量、裝配。為實現(xiàn)大尺寸舵槳法蘭的結(jié)構(gòu)面加工精度和空間定位，基于激光三維成像測量模塊搭建了舵槳法蘭搭載和精加工測量裝置。該機構(gòu)由多個激光三維成像測量模塊、測量工裝、機器人、定位平臺和測量控制系統(tǒng)組成。由于多個激光三維成像測量模塊同時采集法蘭的局部形面數(shù)據(jù)時坐標(biāo)系不統(tǒng)一，且激光三維成像測量模塊的坐標(biāo)系與船體坐標(biāo)系不統(tǒng)一，因此需要通過標(biāo)定技術(shù)將多個激光三維成像測量模塊的坐標(biāo)系與船體坐標(biāo)系統(tǒng)一，實現(xiàn)法蘭定位和加工余量測量。
3、目前針對多個激光三維成像測量模塊的視場標(biāo)定主要是基于重疊視場紋理采用配準(zhǔn)技對測量模塊的視場進行標(biāo)定。對于不具有重疊視場的應(yīng)用場景，目前尚未有成熟的方法進行視場標(biāo)定。然而舵槳法蘭測量裝置的激光三維成像測量模塊沒有重疊視場，亟需構(gòu)建一種大視場范圍的全局標(biāo)定方法實現(xiàn)多成像測量模塊的視場標(biāo)定。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本申請的目的是提供一種激光三維成像測量模塊的視場標(biāo)定系統(tǒng)、方
2、為實現(xiàn)上述目的，本申請?zhí)峁┝巳缦路桨福?/p>
3、第一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N激光三維成像測量模塊的視場標(biāo)定系統(tǒng)，包括：激光三維成像測量模塊、測量工裝、標(biāo)定工裝以及全站儀；
4、所述測量工裝和所述標(biāo)定工裝均為十字結(jié)構(gòu)；所述測量工裝與所述標(biāo)定工裝之間通過支架固定；
5、所述激光三維成像測量模塊固定在所述測量工裝上；所述標(biāo)定工裝上設(shè)有標(biāo)定靶標(biāo)；所述激光三維成像測量模塊用于采集所述標(biāo)定靶標(biāo)的點云數(shù)據(jù)；
6、所述全站儀用于獲取所述標(biāo)定靶標(biāo)上任一點的三維坐標(biāo)。
7、第二方面，本申請?zhí)峁┝艘环N激光三維成像測量模塊的視場標(biāo)定系統(tǒng)，包括：
8、利用全站儀獲取標(biāo)定工裝上每個標(biāo)定靶標(biāo)的第一中心點坐標(biāo)；
9、利用激光三維成像測量模塊采集各激光三維成像測量模塊視場范圍內(nèi)標(biāo)定靶標(biāo)的點云數(shù)據(jù)，并提取各標(biāo)定靶標(biāo)的第二中心點坐標(biāo)；
10、根據(jù)所述第一中心點坐標(biāo)以及所述第二中心點坐標(biāo)構(gòu)成多對第一同名點坐標(biāo)；
11、基于所述第一同名點坐標(biāo)，利用svd原理，計算各激光三維成像測量模塊所處模塊坐標(biāo)系轉(zhuǎn)移至全站儀坐標(biāo)系的第一旋轉(zhuǎn)平移矩陣；所述第一旋轉(zhuǎn)平移矩陣包括第一旋轉(zhuǎn)矩陣以及第一平移矩陣；
12、基于所述第一旋轉(zhuǎn)平移矩陣，對所述激光三維成像測量模塊的視場進行標(biāo)定。
13、第三方面，本申請?zhí)峁┝艘环N計算機設(shè)備，包括：存儲器、處理器以存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序以實現(xiàn)上述中任一項所述的激光三維成像測量模塊的視場標(biāo)定方法。
14、第四方面，本申請?zhí)峁┝艘环N計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，該計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述中任一項所述的激光三維成像測量模塊的視場標(biāo)定方法。
15、第五方面，本申請?zhí)峁┝艘环N計算機程序產(chǎn)品，包括計算機程序，該計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述中任一項所述的激光三維成像測量模塊的視場標(biāo)定方法。
16、根據(jù)本申請?zhí)峁┑木唧w實施例，本申請公開了以下技術(shù)效果：
17、本申請通過設(shè)置十字結(jié)構(gòu)的測量工裝以及標(biāo)定工裝，在測量工裝上固定舵槳法蘭測量裝置的激光三維成像測量模塊，在標(biāo)定工裝上設(shè)置標(biāo)定靶標(biāo)，利用該激光三維成像測量模塊采集標(biāo)定靶標(biāo)的點云數(shù)據(jù)，利用全站儀獲取標(biāo)定靶標(biāo)上任一點的三維坐標(biāo)，對激光三維成像測量模塊的視場進行標(biāo)定，本申請基于上述標(biāo)定系統(tǒng)，利用本申請所提供的標(biāo)定方法對舵槳法蘭測量裝置的激光三維成像測量模塊的視場進行標(biāo)定，標(biāo)定過程中不涉及重疊區(qū)域的紋理匹配，而是直接基于標(biāo)定靶標(biāo)的中心點坐標(biāo)，利用svd原理，計算各激光三維成像測量模塊所處模塊坐標(biāo)系轉(zhuǎn)移至全站儀坐標(biāo)系的第一旋轉(zhuǎn)平移矩陣，以統(tǒng)一模塊坐標(biāo)系以及全站儀坐標(biāo)系，實現(xiàn)對不具有重疊視場的舵槳法蘭測量裝置的激光三維成像測量模塊的視場標(biāo)定。
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1.一種激光三維成像測量模塊的視場標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于，包括：舵槳法蘭測量裝置的激光三維成像測量模塊、測量工裝、標(biāo)定工裝以及全站儀；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光三維成像測量模塊的視場標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于，所述激光三維成像測量模塊的安裝結(jié)構(gòu)面與所述測量工裝的十字結(jié)構(gòu)面之間的夾角可調(diào)節(jié)；所述激光三維成像測量模塊與所述測量工裝的十字中心位置可調(diào)節(jié)。
3.一種激光三維成像測量模塊的視場標(biāo)定方法，其特征在于，所述激光三維成像測量模塊的視場標(biāo)定方法應(yīng)用于權(quán)利要求1-2任一項所述的激光三維成像測量模塊的視場標(biāo)定系統(tǒng)，所述激光三維成像測量模塊的視場標(biāo)定方法包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的激光三維成像測量模塊的視場標(biāo)定方法，其特征在于，基于所述第一旋轉(zhuǎn)平移矩陣，對所述激光三維成像測量模塊的視場進行標(biāo)定，之后還包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的激光三維成像測量模塊的視場標(biāo)定方法，其特征在于，基于所述第一同名點坐標(biāo)，利用SVD原理，計算各激光三維成像測量模塊所處模塊坐標(biāo)系轉(zhuǎn)移至全站儀坐標(biāo)系的第一旋轉(zhuǎn)平移矩陣，具體包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的激光三維成像測量模塊的視場標(biāo)定方法，其特征在于，基于所述第二旋轉(zhuǎn)平移矩陣，根據(jù)各激光三維成像測量模塊采集的點云數(shù)據(jù)確定實際測量坐標(biāo)系下的點云數(shù)據(jù)，具體包括：
8.一種計算機設(shè)備，包括：存儲器、處理器以及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序以實現(xiàn)權(quán)利要求3-7中任一項所述的激光三維成像測量模塊的視場標(biāo)定方法。
9.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，其特征在于，該計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)權(quán)利要求3-7中任一項所述的激光三維成像測量模塊的視場標(biāo)定方法。
10.一種計算機程序產(chǎn)品，包括計算機程序，其特征在于，該計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)權(quán)利要求3-7中任一項所述的激光三維成像測量模塊的視場標(biāo)定方法。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種激光三維成像測量模塊的視場標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于，包括：舵槳法蘭測量裝置的激光三維成像測量模塊、測量工裝、標(biāo)定工裝以及全站儀；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光三維成像測量模塊的視場標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于，所述激光三維成像測量模塊的安裝結(jié)構(gòu)面與所述測量工裝的十字結(jié)構(gòu)面之間的夾角可調(diào)節(jié)；所述激光三維成像測量模塊與所述測量工裝的十字中心位置可調(diào)節(jié)。
3.一種激光三維成像測量模塊的視場標(biāo)定方法，其特征在于，所述激光三維成像測量模塊的視場標(biāo)定方法應(yīng)用于權(quán)利要求1-2任一項所述的激光三維成像測量模塊的視場標(biāo)定系統(tǒng)，所述激光三維成像測量模塊的視場標(biāo)定方法包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的激光三維成像測量模塊的視場標(biāo)定方法，其特征在于，基于所述第一旋轉(zhuǎn)平移矩陣，對所述激光三維成像測量模塊的視場進行標(biāo)定，之后還包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的激光三維成像測量模塊的視場標(biāo)定方法，其特征在于，基于所述第一同名點坐標(biāo)，利用svd原理，計算各激光三維成像測量模塊所處模塊坐標(biāo)系轉(zhuǎn)移至全站儀坐標(biāo)系的第一旋轉(zhuǎn)平移矩陣，具體包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：楊誠，劉玉奇，翟亞宇，郝威巍，劉虹曉，王英華，
申請(專利權(quán))人：中國船舶集團有限公司綜合技術(shù)經(jīng)濟研究院，
類型：發(fā)明
國別省市：
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