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申请/专利权人：成都航宇汇智科技有限公司

摘要：本发明公开了一种三维表面轮廓测量方法，属于轮廓测量技术领域，本发明通过调整激光测距仪的俯仰角和水平旋转角，使得激光测距仪对待测物体表面进行均匀的扫描，得到每个检测点的样本，根据每个检测点的样本，得到待测物体表面上每个检测点的位置，再对空白区域的位置进行估计，填补了直接测量的空白，丰富曲面拟合的数据量，提高曲面拟合的精度，再分别根据实际监测点和三类估计点的位置进行曲面拟合和融合，提高三维表面轮廓测量精度。

主权项：1.一种三维表面轮廓测量方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、调整激光测距仪的俯仰角和水平旋转角，对待测物体表面进行扫描，得到每个检测点的样本；S2、对每个检测点的样本进行坐标变换，得到每个检测点的位置；S3、根据各个检测点的位置，对不同空白区域进行位置估计，得到各个第一类估计点的位置、各个第二类估计点的位置和各个第三类估计点的位置；S4、对各个检测点的位置和第一类估计点的位置、第二类估计点的位置和第三类估计点的位置分别进行曲面拟合，并进行曲面融合，得到待测物体的表面轮廓；所述S3包括以下分步骤：S31、在每一行上，对相邻检测点之间的空白区域进行位置估计，得到第一类估计点的位置；S32、在每一列上，对相邻检测点之间的空白区域进行位置估计，得到第二类估计点的位置；S33、设置滑动窗口在各个检测点上滑动，每次滑动时覆盖4个检测点；S34、根据滑动窗口下的4个检测点，对4个检测点的中心区域进行位置估计，得到第三类估计点的位置；所述S31中对相邻检测点之间的空白区域进行位置估计的公式为：，其中，γ1为第一类估计点的位置，xm,n为第m行第n列处检测点的横坐标，ym,n为第m行第n列处检测点的纵坐标，zm,n为第m行第n列处检测点的竖坐标，xm,n+1为第m行第n+1列处检测点的横坐标，ym,n+1为第m行第n+1列处检测点的纵坐标，zm,n+1为第m行第n+1列处检测点的竖坐标；所述S32中对相邻检测点之间的空白区域进行位置估计的公式为：，其中，γ2为第二类估计点的位置，xm-1,n为第m-1行第n列处检测点的横坐标，ym-1,n为第m-1行第n列处检测点的纵坐标，zm-1,n为第m-1行第n列处检测点的竖坐标；所述S34中对4个检测点的中心区域进行位置估计的公式为：，其中，γ3为第三类估计点的位置，xm-1,n+1为第m-1行第n+1列处检测点的横坐标，ym-1,n+1为第m-1行第n+1列处检测点的纵坐标，zm-1,n+1为第m-1行第n+1列处检测点的竖坐标；所述S4包括以下分步骤：S41、将各个检测点的位置和各个第一类估计点的位置进行曲面拟合，得到第一曲面；S42、将各个检测点的位置和各个第二类估计点的位置进行曲面拟合，得到第二曲面；S43、将各个检测点的位置和各个第三类估计点的位置进行曲面拟合，得到第三曲面；S44、将第一曲面、第二曲面和第三曲面进行融合，得到待测物体的表面轮廓；所述S44中融合公式为：，，，其中，xj为待测物体的表面轮廓上第j个位置点的横坐标，yj为待测物体的表面轮廓上第j个位置点的纵坐标，zj为待测物体的表面轮廓上第j个位置点的竖坐标，x1,j为第一曲面上第j个位置点的横坐标，x2,j为第二曲面上第j个位置点的横坐标，x3,j为第三曲面上第j个位置点的横坐标，y1,j为第一曲面上第j个位置点的纵坐标，y2,j为第二曲面上第j个位置点的纵坐标，y3,j为第三曲面上第j个位置点的纵坐标，z1,j为第一曲面上第j个位置点的竖坐标，z2,j为第二曲面上第j个位置点的竖坐标，z3,j为第三曲面上第j个位置点的竖坐标，j为正整数。

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