CN104034261A - 一种曲面法向测量装置和曲面法向测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种曲面法向测量装置和曲面法向测量方法，其中，一种曲面法向测量装置包括：用于发射至少一个十字激光线的激光器；用于获取被激光器照射的被测曲面的图像的相机模块；分别与激光器和相机模块连接的控制处理模块；其中，控制处理模块用于：通过相机模块获取被所述激光器照射的被测曲面的图像，在激光器的投影平面和在相机模块的像平面上通过视觉几何对十字激光线进行分析，实现对十字激光线在被测曲面上的交点的法向的测量。本发明提供的技术方案能够有效实现曲面法向的自动测量，提高曲面法向测量的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及测量检测技术领域，具体涉及一种曲面法向测量装置和曲面法向测量方法。
背景技术
曲面零件的自动加工和装配过程中，加工头需要在曲面的法向上进行钻孔或铆接等操作。因此曲面零件自动加工前需要进行曲面的法向调整，使得加工进给方向与加工点的法向重合。法向调整的精度对加工质量和产品的使用寿命有很大的影响。因而，高效稳定的法向测量调整方法及设备可以提高曲面零件自动加工的质量和效率。
目前，曲面零件法向的测量及调整主要采用人工视觉法和传感器定位方法。人工视觉法采用人工视觉监测和人工调整，调整效率不高且调整质量不够稳定；传感器定位法需要在工件表面或者加工装置的固定位置安装相应的定位传感器，其定位精度往往受到环境因素、传感器灵敏度等因素的影响，使得法向测量调整的准确性不稳定。
发明内容
本发明提供一种曲面法向测量装置和曲面法向测量方法，用于实现曲面法向的自动测量，提高曲面法向测量的准确性。
本发明第一方面提供一种曲面法向测量装置，包括：
用于发射至少一个十字激光线的激光器；
用于获取被所述激光器照射的被测曲面的图像的相机模块；
分别与所述激光器和所述相机模块连接的控制处理模块；
其中，所述控制处理模块用于：
对所述相机模块进行标定，确定所述相机模块的内外参数，其中，所述相机模块的内外参数包括：所述激光器的投影平面相对于所述相机模块的像平面的旋转变换矩阵；
确定第一平面的法向量和第二平面的法向量，其中，所述第一平面为所述激光器的光源点、所述十字激光线在所述激光器的投影平面上的交点以及所述十字激光线的第一激光线在所述激光器的投影平面上的投影这三者构成的平面，所述第二平面为所述激光器的光源点、所述十字激光线在所述激光器的投影平面上的交点以及所述十字激光线的第二激光线在所述激光器的投影平面上的投影这三者构成的平面；
确定第三平面的法向量和第四平面的法向量，其中，所述第三平面为所述相机模块的光学中心点、所述十字激光线在所述相机模块的像平面的交点以及所述像平面上所述第一激光线的成像在所述交点处的切向量这三者构成的平面，所述第四平面为所述相机模块的光学中心点、所述十字激光线在所述相机模块的像平面的交点以及所述像平面上所述第二激光线的成像在所述交点处的切向量这三者构成的平面；
根据第一公式、第二公式和第三公式计算所述十字激光线在所述被测曲面上的交点的法向；
其中，上述第一公式为：t1＝nc1×(R*np1)；
上述第二公式为：t2＝nc2×(R*np2)；
上述第三公式为：n＝t1×t2；
在上述第一公式、上述第二公式和上述第三公式中，nc1表示上述第三平面的法向量，nc2表示上述第四平面的法向量，np1表示上述第一平面的法向量，np2表示上述第二平面的法向量，R表示激光器11的投影平面相对于相机模块12的像平面的旋转变换矩阵，n表示上述十字激光线在上述被测曲面上的交点的法向。
本发明另一方面提供一种曲面法向测量方法，包括：
通过激光器向被测曲面发射至少一个十字激光线；
通过相机模块获取所述被测曲面的图像；
对所述相机模块进行标定，确定所述相机模块的内外参数，其中，所述相机模块的内外参数包括：所述激光器的投影平面相对于所述相机模块的像平面的旋转变换矩阵；
确定第一平面的法向量和第二平面的法向量，其中，所述第一平面为所述激光器的光源点、所述十字激光线在所述激光器的投影平面上的交点以及所述十字激光线的第一激光线在所述激光器的投影平面上的投影这三者构成的平面，所述第二平面为所述激光器的光源点、所述十字激光线在所述激光器的投影平面上的交点以及所述十字激光线的第二激光线在所述激光器的投影平面上的投影这三者构成的平面；
确定第三平面的法向量和第四平面的法向量，其中，所述第三平面为所述相机模块的光学中心点、所述十字激光线在所述相机模块的像平面的交点以及所述像平面上所述第一激光线的成像在所述交点处的切向量这三者构成的平面，所述第四平面为所述相机模块的光学中心点、所述十字激光线在所述相机模块的像平面的交点以及所述像平面上所述第二激光线的成像在所述交点处的切向量这三者构成的平面；
根据第一公式、第二公式和第三公式计算上述十字激光线在上述被测曲面上的交点的法向；
其中，上述第一公式为：t1＝nc1×(R*np1)；
上述第二公式为：t2＝nc2×(R*np2)；
上述第三公式为：n＝t1×t2；
在上述第一公式、上述第二公式和上述第三公式中，nc1表示上述第三平面的法向量，nc2表示上述第四平面的法向量，np1表示上述第一平面的法向量，np2表示上述第二平面的法向量，R表示激光器11的投影平面相对于相机模块12的像平面的旋转变换矩阵，n表示上述十字激光线在上述被测曲面上的交点的法向。
由上可见，本发明中通过激光器、相机模块和控制处理模块的结合，实现了曲面法向的自动测量，并且，本发明提供的方案无需人工参与，也无需依赖定位传感器，因此，能够避免因环境因素、传感器灵敏度等因素导致定位精度下降，相对于传统的人工视觉法和传感器定位方法，能够提高法向测量的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的曲面法向测量装置一个实施例结构示意图；
图2为本发明提供的曲面法向测量装置另一个实施例结构示意图；
图3为本发明提供的曲面法向测量装置再一个实施例结构示意图；
图4-a为本发明提供的曲面法向测量装置一个应用场景示意图；
图4-b为本发明提供的相机模块获取到的十字激光线的示意图；
图4-c为本发明提供的法向计算几何原理示意图；
图5为本发明提供的曲面法向测量方法一个实施例流程示意图。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面对本发明实施例提供的一种曲面法向测量装置，请参与图1，本发明实施例中的曲面法向测量装置10，包括：
用于发射至少一个十字激光线的激光器11；
用于获取被激光器11照射的被测曲面的图像的相机模块12；
分别与激光器11和相机模块12连接的控制处理模块13；
其中，控制处理模块13用于：
对相机模块12进行标定，确定相机模块12的内外参数，其中，相机模块12的内外参数包括：激光器11的投影平面相对于相机模块12的像平面的旋转变换矩阵；
确定第一平面的法向量和第二平面的法向量，其中，上述第一平面为激光器11的光源点、上述十字激光线在激光器11的投影平面上的交点以及上述十字激光线的第一激光线在激光器11的投影平面上的投影这三者构成的平面，上述第二平面为激光器11的光源点、上述十字激光线在激光器11的投影平面上的交点以及上述十字激光线的第二激光线在激光器11的投影平面上的投影这三者构成的平面；
确定第三平面的法向量和第四平面的法向量，其中，上述第三平面为相机模块12的光学中心点、上述十字激光线在相机模块12的像平面的交点以及上述第一激光线在相机模块12的像平面上的成像在上述交点处的切向量这三者构成的平面，上述第四平面为相机模块12的光学中心点、上述十字激光线在相机模块12的像平面的交点以及上述第二激光线在相机模块12的像平面上的成像在上述交点处的切向量这三者构成的平面；
根据第一公式、第二公式和第三公式计算上述十字激光线在上述被测曲面上的交点的法向；
其中，上述第一公式为：t1＝nc1×(R*np1)；
上述第二公式为：t2＝nc2×(R*np2)；
上述第三公式为：n＝t1×t2；
在上述第一公式、上述第二公式和上述第三公式中，nc1表示上述第三平面的法向量，nc2表示上述第四平面的法向量，np1表示上述第一平面的法向量，np2表示上述第二平面的法向量，R表示激光器11的投影平面相对于相机模块12的像平面的旋转变换矩阵，n表示上述十字激光线在上述被测曲面上的交点的法向。
本发明实施例中，十字激光线由正交的两条激光线组成，激光器11能够发射至少一个十字激光线，本发明实施例通过激光器11照射被测曲面，十字激光线在被测曲面上形成的交点即为法向测量的待测点。
可选的，在图1所示实施例的基础上，如图2所示，曲面法向测量装置20还包括：与控制处理模块13连接的钻孔模块14；控制处理模块13还用于：根据上述计算得到的上述十字激光线在上述被测曲面上的交点的法向，控制钻孔模块14沿上述被测曲面上的交点的法向钻入。
可选的，在图1所示实施例的基础上，如图3所示，曲面法向测量装置30还包括：与控制处理模块13连接的螺丝装配模块15；控制处理模块13还用于：根据上述计算得到的所述十字激光线在上述被测曲面上的交点的法向，控制螺丝装配模块15沿上述被测曲面上的交点的法向装配螺丝。
可选的，控制处理模块13具体用于通过如下方式确定第三平面的法向量和第四平面的法向量：分别对上述第一激光线在上述像平面上的成像和上述第二激光线在上述像平面上的成像进行曲线拟合(例如二次曲线拟合、最小二乘法拟合)，得到上述第一激光线在上述像平面上的成像在上述交点处的切向量，以及上述第二激光线在上述像平面上的成像在上述交点处的切向量；根据上述第一激光线在上述像平面上的成像在上述交点处的切向量，以及上述第二激光线在上述像平面上的成像在上述交点处的切向量，确定第三平面的法向量和第四平面的法向量。
需要说明的是，当激光器11向被测曲面发射多个十字激光线时，被测曲面上将出现多个十字激光线的交点，通过本发明实施例中曲面法向测量装置对多个十字激光线的交点进行处理，即可测量出被测曲面上多个待测点的法向。
需要说明的是，本发明实施例中的曲面法向测量装置除了可以包含钻孔模块、螺丝装配模块之外，也可以包括其它对待测点进行加工的执行机构(例如激光打孔机构)。
由上可见，本发明中通过激光器、相机模块和控制处理模块的结合，实现了曲面法向的自动测量，并且，本发明提供的方案无需人工参与，也无需依赖定位传感器，因此，能够避免因环境因素、传感器灵敏度等因素导致定位精度下降，相对于传统的人工视觉法和传感器定位方法，能够提高法向测量的准确性。
为便于更好理解本发明方案，下面以图2所示的曲面法向测量装置为例，对曲面法向测量装置的具体应用场景进行说明，如图4-a所示的曲面法向测量装置应用场景示意图：
激光器11向被测物体的被测曲面发射十字激光线，相机模块12拍摄被激光器11照射后的被测曲面40的图像，由于是被测曲面，因此，相机模块12拍摄到的图像上的十字激光线并非为正交的两条激光线，而是两条相交的曲线，如图4-b所示。
本应用场景中，激光器11、相机模块12和钻孔模块14三者相互固定，且钻孔模块14的主轴与相机模块12的光轴平行。当然，在其它实施例中，钻孔模块14也可以不与激光器11、相机模块12固定，则可以在曲面法向测量装置配置传感器，控制传感器侦测钻孔模块14与测量机构(如激光器11、相机模块12)的相对空间位置，以实现对测量得到的待测点的法向从测量机构向钻孔模块14的姿态变化操作。
在进行法向计算之前，曲面法向测量装置对相机模块12进行标定，确定相机模块12的内外参数，其中，相机模块12的内外参数包括：激光器11的投影平面相对于相机模块12的像平面的旋转变换矩阵。
下面结合图4-c的法向计算几何原理图进行说明，首先，通过人工方式或自动方式移动曲面法向测量装置，使得激光器11发射的十字激光线的交点位于被测曲面40的钻入点P(也即待测点)。
如图4-c所示，假设十字激光线在激光器11的投影平面(即在激光器投影参考系内)上的交点为Pp，Op为激光器11的光源点，因十字激光线的两条激光线正交，假设两条激光线的方向为tp1,tp2(在激光器投影参考系内)，由三者容易确定两个平面Lp1,Lp2(即上述第一平面和上述第二平面),定义np1为Lp1平面的法向量，定义np2为Lp2平面的法向量，这两个平面都经过点Pp和钻入点P；
同样，对于相机模块，Oc为相机模块12的光学中心点，Pc为钻入点P或者十字激光线的两条激光线的交点在相机中的图像点(也即十字激光线在相机模块12的像平面的交点)，由于物体表面为曲面，相机将拍摄到2条曲线(如图4-b所示，其交点为Pc)，通过简单的图像检测技术可以提取出2条曲线，通过曲线拟合(如二次拟合)，可以求出两条曲线在Pc处的切向量tc1,tc2(相对于图像坐标系)。因此，由Oc,tc,pc则可确定两个平面Lc1,Lc2(即上述第三平面和上述第四平面),定义nc1为Lc1平面的法向量，定义nc2为Lc2平面的法向量，这两个平面都经过点Pc和钻入点P；
将坐标系统一至相机坐标系，则对于点P，对于十字激光线中的一条激光线(假设为激光线A)，其同时位于2个平面Lp1,Lc1内，假设点P在激光线A的空间切向量(相机坐标系下)为t1，则根据公式t1＝nc1×(R*np1)，可以计算出t1。同样，对于十字激光线中的另一条激光线(假设为激光线B)，根据公式t2＝nc2×(R*np2)，可以计算出t2，其中，R表示所述激光器的投影平面相对于所述相机模块的像平面的旋转变换矩阵。
对于空间点P，已知2个切向量t1,t2，通过公式n＝t1×t2，即可测得钻入点P的法向n。
已知钻入点P的法向n，也就是知道了钻入点P的法向n与相机光轴的夹角，也就是知道了钻入点P的法向n与钻孔模块14主轴的夹角，进一步，曲面法向测量装置根据n调整钻孔模块14的钻头姿态，移动至钻入点P处，即可沿钻入点P的法向钻入。
由上可见，本发明中通过激光器、相机模块和控制处理模块的结合，实现了曲面法向的自动测量，并且，本发明提供的方案无需人工参与，也无需依赖定位传感器，因此，能够避免因环境因素、传感器灵敏度等因素导致定位精度下降，相对于传统的人工视觉法和传感器定位方法，能够提高法向测量的准确性。
本发明实施例还提供一种曲面法向测量方法，请参阅图5，本发明实施例中的曲面法向测量方法，包括：
501、通过激光器向被测曲面发射至少一个十字激光线；
本发明实施例中，十字激光线由正交的两条激光线组成，激光器11能够发射至少一个十字激光线，本发明实施例曲面法向测量装置通过激光器照射被测曲面，十字激光线在被测曲面上形成的交点即为法向测量的待测点。
502、通过相机模块获取上述被测曲面的图像；
曲面法向测量装置通过相机模块拍摄上述被测曲面的图像，由于是被测曲面，因此，相机模块拍摄到的图像上的十字激光线并非为正交的两条激光线，而是两条相交的曲线，如图4-b所示。
503、对上述相机模块进行标定，确定上述相机模块的内外参数；
其中，上述相机模块的内外参数包括：上述激光器的投影平面相对于上述相机模块的像平面的旋转变换矩阵。
504、确定第一平面的法向量和第二平面的法向量；
其中，上述第一平面为上述激光器的光源点、上述十字激光线在上述激光器的投影平面上的交点以及上述十字激光线的第一激光线在上述激光器的投影平面上的投影这三者构成的平面，上述第二平面为上述激光器的光源点、上述十字激光线在上述激光器的投影平面上的交点以及上述十字激光线的第二激光线在上述激光器的投影平面上的投影这三者构成的平面。
505、确定第三平面的法向量和第四平面的法向量；
其中，上述第三平面为上述相机模块的光学中心点、上述十字激光线在上述相机模块的像平面的交点以及上述第一激光线在上述像平面上的成像在上述交点处的切向量这三者构成的平面，上述第四平面为上述相机模块的光学中心点、上述十字激光线在上述相机模块的像平面的交点以及上述第二激光线在上述像平面上的成像在上述交点处的切向量这三者构成的平面。
可选的，曲面法向测量装置分别对上述第一激光线在上述像平面上的成像和上述第二激光线在上述像平面上的成像进行曲线拟合(例如二次曲线拟合、最小二乘法拟合)，得到上述第一激光线在上述像平面上的成像在上述交点处的切向量，以及上述第二激光线在上述像平面上的成像在上述交点处的切向量；
根据上述第一激光线在上述像平面上的成像在上述交点处的切向量，以及上述第二激光线在上述像平面上的成像在上述交点处的切向量，确定第三平面的法向量和第四平面的法向量。
506、根据第一公式、第二公式和第三公式计算上述十字激光线在上述被测曲面上的交点的法向；
其中，上述第一公式为：t1＝nc1×(R*np1)；
上述第二公式为：t2＝nc2×(R*np2)；
上述第三公式为：n＝t1×t2；
在上述第一公式、上述第二公式和上述第三公式中，nc1表示上述第三平面的法向量，nc2表示上述第四平面的法向量，np1表示上述第一平面的法向量，np2表示上述第二平面的法向量，R表示激光器11的投影平面相对于相机模块12的像平面的旋转变换矩阵，n表示上述十字激光线在上述被测曲面上的交点的法向。
可选的，在步骤506计算上述十字激光线在上述被测曲面上的交点的法向之后，本发明实施例中的曲面法向测量方法还包括：控制钻孔模块沿上述被测曲面上的交点的法向钻入。
可选的，在步骤506计算上述十字激光线在上述被测曲面上的交点的法向之后，本发明实施例中的曲面法向测量方法还包括：控制螺丝装配模块沿上述被测曲面上的交点的法向装配螺丝。
需要说明的是，当激光器向被测曲面发射多个十字激光线时，被测曲面上将出现多个十字激光线的交点，通过本发明实施例中曲面法向测量方法对多个十字激光线的交点进行处理，即可测量出被测曲面上多个待测点的法向。
需要说明的是，本发明实施例中的曲面法向测量装置的具体结构可以参照上述装置实施例中的曲面法向测量装置，此处不再赘述。
由上可见，本发明中通过激光器、相机模块和控制处理模块的结合，实现了曲面法向的自动测量，并且，本发明提供的方案无需人工参与，也无需依赖定位传感器，因此，能够避免因环境因素、传感器灵敏度等因素导致定位精度下降，相对于传统的人工视觉法和传感器定位方法，能够提高法向测量的准确性。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，上述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简便描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其它顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定都是本发明所必须的。
以上为对本发明所提供的一种曲面法向测量装置和曲面法向测量方法的描述，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种曲面法向测量装置，其特征在于，包括：
用于发射至少一个十字激光线的激光器；
用于获取被所述激光器照射的被测曲面的图像的相机模块；
分别与所述激光器和所述相机模块连接的控制处理模块；
其中，所述控制处理模块用于：
对所述相机模块进行标定，确定所述相机模块的内外参数，其中，所述相机模块的内外参数包括：所述激光器的投影平面相对于所述相机模块的像平面的旋转变换矩阵；
确定第一平面的法向量和第二平面的法向量，其中，所述第一平面为所述激光器的光源点、所述十字激光线在所述激光器的投影平面上的交点以及所述十字激光线的第一激光线在所述激光器的投影平面上的投影这三者构成的平面，所述第二平面为所述激光器的光源点、所述十字激光线在所述激光器的投影平面上的交点以及所述十字激光线的第二激光线在所述激光器的投影平面上的投影这三者构成的平面；
确定第三平面的法向量和第四平面的法向量，其中，所述第三平面为所述相机模块的光学中心点、所述十字激光线在所述相机模块的像平面的交点以及所述第一激光线在所述像平面上的成像在所述交点处的切向量这三者构成的平面，所述第四平面为所述相机模块的光学中心点、所述十字激光线在所述相机模块的像平面的交点以及所述第二激光线在所述像平面上的成像在所述交点处的切向量这三者构成的平面；
根据第一公式、第二公式和第三公式计算所述十字激光线在所述被测曲面上的交点的法向；
其中，所述第一公式为：t1＝nc1×(R*np1)；
所述第二公式为：t2＝nc2×(R*np2)；
所述第三公式为：n＝t1×t2；
在所述第一公式、所述第二公式和所述第三公式中，nc1表示所述第三平面的法向量，nc2表示所述第四平面的法向量，np1表示所述第一平面的法向量，np2表示所述第二平面的法向量，R表示所述激光器的投影平面相对于所述相机模块的像平面的旋转变换矩阵，n表示所述十字激光线在所述被测曲面上的交点的法向。
2.根据权利要求1所述的曲面法向测量装置，其特征在于，所述曲面法向测量装置还包括：与所述控制处理模块连接的钻孔模块；
所述控制处理模块还用于：根据所述计算得到的所述十字激光线在所述被测曲面上的交点的法向，控制所述钻孔模块沿所述被测曲面上的交点的法向钻入。
3.根据权利要求1所述的曲面法向测量装置，其特征在于，所述曲面法向测量装置还包括：与所述控制处理模块连接的螺丝装配模块；
所述控制处理模块还用于：根据所述计算得到的所述十字激光线在所述被测曲面上的交点的法向，控制所述螺丝装配模块沿所述被测曲面上的交点的法向装配螺丝。
4.根据权利要求1至3任一项所述的曲面法向测量装置，其特征在于，
所述控制处理模块具体用于通过如下方式确定第三平面的法向量和第四平面的法向量：
分别对所述第一激光线在所述像平面上的成像和所述第二激光线在所述像平面上的成像进行曲线拟合，得到所述第一激光线在所述像平面上的成像在所述交点处的切向量，以及所述第二激光线在所述像平面上的成像在所述交点处的切向量；
根据所述第一激光线在所述像平面上的成像在所述交点处的切向量，以及所述第二激光线在所述像平面上的成像在所述交点处的切向量，确定第三平面的法向量和第四平面的法向量。
5.根据权利要求4所述的曲面法向测量装置，其特征在于，
所述控制处理模块具体用于分别对所述第一激光线在所述像平面上的成像和所述第二激光线在所述像平面上的成像进行二次曲线拟合，得到所述第一激光线在所述像平面上的成像在所述交点处的切向量，以及所述第二激光线在所述像平面上的成像在所述交点处的切向量。
6.一种曲面法向测量方法，其特征在于，包括：
通过激光器向被测曲面发射至少一个十字激光线；
通过相机模块获取所述被测曲面的图像；
对所述相机模块进行标定，确定所述相机模块的内外参数，其中，所述相机模块的内外参数包括：所述激光器的投影平面相对于所述相机模块的像平面的旋转变换矩阵；
确定第一平面的法向量和第二平面的法向量，其中，所述第一平面为所述激光器的光源点、所述十字激光线在所述激光器的投影平面上的交点以及所述十字激光线的第一激光线在所述激光器的投影平面上的投影这三者构成的平面，所述第二平面为所述激光器的光源点、所述十字激光线在所述激光器的投影平面上的交点以及所述十字激光线的第二激光线在所述激光器的投影平面上的投影这三者构成的平面；
确定第三平面的法向量和第四平面的法向量，其中，所述第三平面为所述相机模块的光学中心点、所述十字激光线在所述相机模块的像平面的交点以及所述第一激光线在所述像平面上的成像在所述交点处的切向量这三者构成的平面，所述第四平面为所述相机模块的光学中心点、所述十字激光线在所述相机模块的像平面的交点以及所述第二激光线在所述像平面上的成像在所述交点处的切向量这三者构成的平面；
根据第一公式、第二公式和第三公式计算所述十字激光线在所述被测曲面上的交点的法向；
其中，所述第一公式为：t1＝nc1×(R*np1)；
所述第二公式为：t2＝nc2×(R*np2)；
所述第三公式为：n＝t1×t2；
在所述第一公式、所述第二公式和所述第三公式中，nc1表示所述第三平面的法向量，nc2表示所述第四平面的法向量，np1表示所述第一平面的法向量，np2表示所述第二平面的法向量，R表示所述激光器的投影平面相对于所述相机模块的像平面的旋转变换矩阵，n表示所述十字激光线在所述被测曲面上的交点的法向。
7.根据权利要求6所述的曲面法向测量方法，其特征在于，所述根据第一公式、第二公式和第三公式计算所述十字激光线在所述被测曲面上的交点的法向之后还包括：
控制钻孔模块沿所述被测曲面上的交点的法向钻入。
8.根据权利要求6所述的曲面法向测量方法，其特征在于，所述根据第一公式、第二公式和第三公式计算所述十字激光线在所述被测曲面上的交点的法向之后还包括：
控制螺丝装配模块沿所述被测曲面上的交点的法向装配螺丝。
9.根据权利要求6至8任一项所述的曲面法向测量方法，其特征在于，所述确定第三平面的法向量和第四平面的法向量，包括：
分别对所述第一激光线在所述像平面上的成像和所述第二激光线在所述像平面上的成像进行曲线拟合，得到所述第一激光线在所述像平面上的成像在所述交点处的切向量，以及所述第二激光线在所述像平面上的成像在所述交点处的切向量；
根据所述第一激光线在所述像平面上的成像在所述交点处的切向量，以及所述第二激光线在所述像平面上的成像在所述交点处的切向量，确定第三平面的法向量和第四平面的法向量。
10.根据权利要求9所述的曲面法向测量方法，其特征在于，分别对所述第一激光线在所述像平面上的成像和所述第二激光线在所述像平面上的成像进行曲线拟合，得到所述第一激光线在所述像平面上的成像在所述交点处的切向量，以及所述第二激光线在所述像平面上的成像在所述交点处的切向量，具体为：
分别对所述第一激光线在所述像平面上的成像和所述第二激光线在所述像平面上的成像进行二次曲线拟合，得到所述第一激光线在所述像平面上的成像在所述交点处的切向量，以及所述第二激光线在所述像平面上的成像在所述交点处的切向量。
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