CN105403156B - 三维测量设备及用于该三维测量设备的数据融合标定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及三维测量技术领域，尤其是公开了一种三维测量设备及用于该三维测量设备的数据融合标定方法，包括可转动的转盘、可将工件放入载物治具的上料机构、可将工件从载物治具上取下的下料机构、信息采集部件及一连接所述转盘、上料机构、下料机构、信息采集部件的控制器；转盘上沿周向分布若干用于安置工件的载物治具；信息采集部件包括可采集工件垂直方向上图像的垂直影像传感器、可采集工件水平方向上图像的水平影像传感器及可采集工件表面坐标信息的激光传感器组合；所述上料机构、信息采集部件及下料机构沿转盘旋转方向依次分布。本发明可实现机械化操作，结构简单，测量的精确度高，测量速度快，效率高。
Description
技术领域
本发明涉及三维测量技术领域，尤其是涉及一种三维测量设备及用于该三维测量设备的数据融合标定方法。
背景技术
三维测量技术一直是工业精密测量领域具有挑战性的问题。到目前为止呈现了各种三维的测量方法和技术，其中许多已经具备工业实用性，例如三坐标测量仪，基于结构光的三维测量技术已经有成熟的产品。
然而在不同应用场合获取被测物体的三维坐标数据仍然不能用一种通用的方法和技术予以解决。例如三坐标测量仪虽然精度高，但是其测量效率低，操作复杂，而且不适合于工业生产线在线使用。基于结构光的影像三维测量技术由于需要设计复杂的光源系统，加之镜头的获取图像角度的原因，仍然无法解决复杂曲面的测量问题。激光三角法通过获取被测物体表面的坐标信息，将一维的数据通过运动扩展到二维，进而可以重构被测物体的表面轮廓，完成三维测量。但是任何一个单一的传感器在实际工业应用中都会受到局限，在大多数工业应用场合，被测工件的几何尺寸参数需要多种传感器获取以得到测量精度，实用便利性和成本上的折中。
在某些应用领域，由于被测物体的特征提取，需要同时利用激光测量方法和影像测量方法时，而将激光测量和影像测量装置相结合，需要特殊的结构和数据融合标定方法；现有的激光测量和影像测量相结合的设备存在结构复杂，信息融合处理过程复杂，所需人为操作过程多，检测速度慢，精确度差等缺点，进而无法适应工业流水线的生产。
发明内容
本发明为了克服现有技术的不足，提供一种检测速度快，效率高，所需人为工作量少的三维测量设备及用于该三维测量设备的数据融合标定方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种三维测量设备，包括
可转动的转盘，该转盘上沿周向分布若干用于安置工件的载物治具；
可将工件放入载物治具的上料机构，该上料机构包括输送待测工件的送料部件、由送料部件向载物治具方向延伸的第一轨道及可移动地设于第一轨道上的上料机械臂，该上料机械臂具有可上下伸缩的取料端，该取料端设有可吸住和释放工件的第一吸盘；
可将工件从载物治具上取下的下料机构，该下料机构包括两分别输送合格工件与不合格工件的出料带，由载物治具向两出料带方向延伸的第二轨道及可移动地设于第二轨道上的下料机械臂，该下料机械臂具有可上下伸缩的放料端，该放料端上设有可吸住和释放工件的第二吸盘；
信息采集部件，包括可采集工件垂直方向上图像的垂直影像传感器、可采集工件水平方向上图像的水平影像传感器及可采集工件表面坐标信息的激光传感器组合；
及一连接所述转盘、上料机构、下料机构、垂直影像传感器、水平影像传感器、激光传感器组合的控制器；
所述上料机构、信息采集部件及下料机构沿转盘旋转方向依次分布。
本发明能够采集工件垂直方向和水平方向上的投影并能融合表面坐标信息；上料机构可实现工件的自动上料，下料机构可实现工件的自动下料，转盘可实现自动移料操作，进而能实现机械全自动化操作，无需人为干涉，操作省时省力；垂直影像传感器可采集工件在垂直方向上的图像，水平影像传感器可采集工件在水平方向上的图像，激光传感器可采集工件表面坐标信息；再者，控制器可自动处理信息采集部件采集的信息，并识别工件是否合格，并控制下料机械臂在出料时将合格的工件和不合格的工件分开，进一步减少了人为劳动力；且控制器还可对所述上料机构、信息采集部件、下料机构及转盘进行控制，使用更加方便；第一轨道和第二轨道可方便上料机械臂和下料机械臂的水平移动，而第一吸盘和第二吸盘可方便吸取和释放工件，同时不会损坏工件；取料端和放料端可上下伸缩，进而方便设备的取料和放料；且本设备结构简单，容易实现，使用效果好，制造成本低，检测速度快，效率高，检测的精确高，所需劳动量少。
进一步地，所述控制器包括PLC和连接PLC的信息处理计算机，信息处理计算机连接所述垂直影像传感器、水平影像传感器及激光传感器，PLC连接所述转盘、上料机构及下料机构。信息处理计算机可实现信息的处理和识别，而PLC则方便设备的控制。
进一步地，所述垂直影像传感器包括分别设于载物治具正上方和正下方的第一采集器和第一平行背光源，所述第一采集器包括依次连接的第一工业相机、第一双远心镜头及第一表面光源；所述第一表面光源靠近载物治具。该设置的垂直影像传感器结构简单，容易实现，且使用效果好。
进一步地，所述水平影像传感器包括沿水平方向对立设于载物治具两侧的第二采集器和第二光源组件，所述第二采集器包括依次连接的第二工业相机、第二双远心镜头及第二表面光源；所述第二光源组件包括第二平行背光源和可将第二平行背光源的光线反射穿过第二表面光源至第二双远心镜头内的反光镜；所述第二表面光源和反光镜均靠近载物治具。所述反光镜能改变光线的角度，进而将垂直的光线反射成任意角度的光线，使用更加灵活，方便；还可对物体多基准面的各项几何尺寸进行全面测量，尤其物体侧面的尺寸测量；还可在保证第二光源部件与影像采集装置、待检测物体之间相隔一定距离的同时，减少空间占用，进而减小侧面影像测量装置的体积，使用更加方便；再者，本发明 结构简单，容易实现，制造成本低。
进一步地，所述第二采集器连接一可调节第二采集器高度和倾斜角度的支撑部件；所述支撑部件包括底座和两可上下移动地连接于底座上的调节部，两调节部分别连接第二双远心镜头和第二表面光源。该设置可方便根据待测工件的大小、形状及位置，进行调节，使用更加灵活、方便；且该设置结构简单，调节方便，使用效果好。
进一步地，所述激光传感器组合包括两线性激光传感器和可水平移动的直线模组，所述两线性激光传感器连接于直线模组上。所述直线模具可方便线性激光传感器的移动，且结构简单，使用灵活、方便。
进一步地，所述转盘、上料机构、下料机构、信息采集部件及控制器均设于一支撑架上。该支撑架可对整个设备起到支撑作用。
进一步地，还包括一标定块，所述标定块包括立方体形的主体、设于主体顶面的长槽及设于主体上的通孔；所述通孔包括连通主体两对立侧面的圆形通孔和第一方形通孔、连通主体顶面和底面的第二方形通孔；所述长槽平行顶面的其中两侧边，长槽两端穿出顶面另外两侧边，长槽具有至少一波浪形侧壁；该波浪形侧壁由半圆形凹部连续连接而成；圆形通孔和第一方形通孔垂直于连接圆形通孔和第一方形通孔两端的侧面，第二方形通孔垂直于主体顶面。所述波浪形侧壁弯曲的最高点和最低点用于标定激光测量传感器数据；所述第二方形通孔与主体顶面垂直，用于标定垂直影像传感器数据，第一方形通孔用于标定水平影像传感器数据；所述标定块的圆形通孔用于矫正标定块相对于水平影像传感器时的姿态；本标定块相对于现有的标定块，具备结构简单，易于加工，制造成本低，测量精确度高，适用范围更广等优点；且能够采用现有的三坐标测量仪进行精确测量，从而对测量系统进行高精度标定；能用于标定激光测量传感器的数据、水平和垂直影像测量传感器的数据，矫正标定块相对于水平影像传感器时的姿态等，实用性更强。
本发明采用水平影像传感器和垂直影像传感器完成互相垂直方向上的影像采集，同时利用线性激光传感器组合安装于直线模组上，移动扫描工件上表面和侧面，获取被测工件相应表面的坐标数据，再通过控制器将影像测量数据与激光数据融合，完成工件三维空间的复杂几何尺寸的测量，同时通过自动上、下料机械臂和控制器，能够自动快速根据人为定制的公差标准完成分选。
另外，本发明还公开了一种用于上述三维测量设备的数据融合标定方法，包括下述步骤：
(1)利用三坐标测量仪，以所述标定块为依据建立世界坐标系 XYZ，记录标定块特征在世界坐标系XYZ中的坐标；所述标定块特征为波浪形侧壁、第一方形通孔及第二方形通孔；
(2)确定工件坐标系XYZ；
(3)将标定块特征在世界坐标系中的坐标同一到工件坐标系中，从而获得标定块的实际数据；
(4)将标定块放置于载物治具上，转动转盘使所述垂直影像传感器、水平影像传感器及激光传感器分别记录标定块特征在X-Y、X-Z 及Y-Z坐标平面的坐标数据；根据已知的标定块实际数据求得三组传感器组合之间的坐标变换矩阵。
优选地，所述步骤(1)中记录标定块特征在世界坐标系XYZ中的坐标的过程为：记录第二方形通孔顶点坐标构成的数据矩阵Axy，记录波浪形侧面弯曲的最高点与最低点坐标构成的数据矩阵Bxyz,记录第二方形通孔顶点坐标构成的数据矩阵Cyz；
所述步骤(4)的具体过程如下：控制器驱动转盘旋转，垂直影像传感器测得第二方形通孔的在X-Y坐标平面的顶点坐标，记为Exy；水平影像传感器测得第一方形通孔在Y-Z坐标平面的顶点坐标，记为 Gyz，控制器控制两线性激光传感器在直线模组上移动，测得波浪形侧壁的最高点与最低点坐标，即为Fxyz；建立方程如下：
U·EXY＝AXY
V·FXYZ＝BXYZ
W·GYZ＝CYZ
解方程即可得到测量数据与真实数据之间的变换矩阵U、V、W。
所述激光测量过程简单，方便，且速度快，精确度高。
综上所述，本发明可实现机械化操作，结构简单，测量的精确度高，测量速度快，效率高。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明部分结构示意图；
图3为本发明的激光传感器组合结构示意图；
图4为本发明的水平影像传感器结构示意图；
图5为本发明的垂直影像传感器结构示意图；
图6为本发明的转盘结构示意图；
图7为本发明的标定块结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好的理解本发明方案，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、完整的描述。
如图1-7所示，一种三维测量设备，包括转盘1、上料机构2、下料机构3、信息采集部件、控制器、支撑架10及标定块。所述转盘1、上料机构2、下料机构3、信息采集部件及控制器均设于所述支撑架10上；且所述上料机构2、信息采集部件及下料机构3沿转盘1旋转方向依次分布。
如图6所示，所述转盘1连接一可驱动转盘1旋转的转动部件，该转动部件为旋转电机，该转盘1上沿周向分布若干载物治具，所述载物治具用于安置工件；即转盘1上存在8个中心对称的安置口，该安置口呈矩形，且沿转盘1周向均匀分布，该安置口上方安装所述载物治具，载物治具由中空的金属框架嵌入透明玻璃板组成，所述透明玻璃板与转盘1平行。
具体的，所述上料机构2可将工件放入载物治具，该上料机构2 包括送料部件21、第一轨道22及上料机械臂，送料部件21用于输送待测工件，且送料部件21固定于支撑架10上，进而方便上料机械臂的取料操作，且该送料部件21的为链板线。所述第一轨道22由送料部件21向载物治具方向延伸设置，上料机械臂可移动地设于第一轨道22上，上料机械臂可于第一驱动件的驱动下移动，该第一驱动件为第一气缸或第一电机，上料机械臂具有可上下伸缩的取料端，即该取料端包括一取料气缸，该取料端上设有第一吸盘，第一吸盘可于控制器的控制下吸住和释放工件，操作时，控制器控制上料机械臂移动到链板线上方，然后控制所述取料气缸竖直向下伸出，再控制第一吸盘产生负压，进而吸取链板线上的工件，控制器再控制取料气缸收缩，然后控制器控制第一驱动件动作，进而驱动上料机械臂移至转盘1的载物治具处，然后再控制取料气缸下移，第一吸盘释放工件至载物治具处。
具体的，所述信息采集部件包括垂直影像传感器4、水平影像传感器5及激光传感器组合6，垂直影像传感器4可采集工件垂直方向上图像，水平影像传感器5可采集工件水平方向上图像，激光传感器组合6可采集工件表面坐标信息，而垂直影像传感器4、水平影像传感器5及激光传感器组合6沿转盘1排列的顺序可以互换；所述垂直影像传感器4包括第一采集器和第一平行背光源41，第一采集器和第一平行背光源41分别设于载物治具正上方和正下方，所述第一采集器包括依次连接的第一工业相机42、第一双远心镜头43及第一表面光源44；所述第一表面光源44靠近载物治具，所述第一双远心镜头43与转盘1垂直设置。
同样地，所述水平影像传感器5包括第二采集器和第二光源组件，第二采集器和第二光源组件沿水平方向对立设于载物治具两侧。所述第二采集器包括依次连接的第二工业相机51、第二双远心镜头 52及第二表面光源53；第一工业相机42与第二工业相机51均为500 像素的工业相机。所述第二光源组件包括第二平行背光源54和反光镜55，第二平行背光源54竖直安置，而反光镜55连接于第二平行背光源54的底端。反光镜55可将第二平行背光源54的光线反射穿过第二表面光源53至第二双远心镜头52内。所述第二表面光源53 和反光镜55均靠近载物治具。第二双远心镜头52轴心的延长线与转盘1表面平行。第二双远心镜头52的轴心延长线与第二平行背光源 54的轴心延长线相交于反光镜55的中心，反光镜55与转盘1之间形成45度夹角。优选地，第二采集器连接一可调节第二采集器高度和倾斜角度的支撑部件56；所述支撑部件56包括底座561和两调节部562，两调节部562可上下移动地连接于底座561上，其中一调节部562连接第二双远心镜头52，另一调节部562连接第二表面光源 53。
具体的，所述激光传感器组合6包括两线性激光传感器61和直线模组62，所述两线性激光传感器61通过固定块连接于所述直线模组62上，且两线性激光传感器61可于直线模具组合62的带动下水平移动。所述两激光传感器之间形成90度，而两个线性激光传感器 61的激光射出方向均与转盘1表面形成45度角。
所述控制器连接所述转盘1、上料机构2、下料机构3、垂直影像传感器4、水平影像传感器5及激光传感器组合6。所述控制器包括PLC和信息处理计算机8，信息处理计算机8连接PLC，信息处理计算机8连接所述垂直影像传感器4、水平影像传感器5及激光传感器组合6，该信息处理计算机8完成对设备运行逻辑的控制和按照给定的方法对信息采集部件输入的数据进行计算，完成工件是否合格的判定，PLC连接所述转盘1、上料机构2及下料机构3。所述两线性激光传感器61于直线模具组62的驱动下对被测工件进行扫描，其扫描的范围、速率及路径均由所述控制器进行控制。
再者，所述下料机构3可将工件从载物治具上取下，该下料机构3包括两出料带31、第二轨道32及下料机械臂，该出料带31包括输送合格工件的合格出料带和输送不合格工件的不合格出料带。第二轨道32由载物治具向两出料带31方向延伸设置，下料机械臂可于第二驱动件的作用下沿第二轨道32移动，该第二驱动件为第二气缸或第二电机，该下料机械臂具有可上下伸缩的放料端，该放料端设有放料气缸，该放料端上设有可吸住和释放工件的第二吸盘。且合格出料带和不合格出料带结构相同，颜色不同，进而方便区分，其中绿色的为合格出料带，红色的为不合格出料带；下料机构3的下料过程与上料机构的上料过程类似，但控制器可根据信息采集部件采集的信息判定工件是否合格，进而根据判定结果，将合格工件放置于合格出料带上，将不合格的工件放置于不合格出料带上。
具体的，所述标定块包括主体91、长槽92及通孔，主体91呈立方体形，长槽92设于主体91顶面，通孔设于主体91上。再者，所述通孔包括圆形通孔93、第一方形通孔94及第二方形通孔95。圆形通孔93和第一方形通孔94均连通主体91两对立的侧面，即圆形通孔93和第一方形通孔94连通主体91的前侧面和后侧面。第二方形通孔95连通主体91顶面和底面。所述长槽92平行主体顶面的其中两侧边，长槽92两端穿出顶面另外两侧边；即长槽92平行主体顶面左右两侧边，长槽两端穿出主体顶面前后两侧边。长槽92具有一波浪形侧壁921，当然长槽92也可以有两个波浪形侧壁，所述波浪形侧壁921由半圆形凹部连续连接而成。圆形通孔93和第一方形通孔94垂直于连接圆形通孔93和第一方形通孔94两端的侧面，即圆形通孔93和第一方形通孔94垂直于连接主体前侧面和后侧面。第二方形通孔95垂直于主体91顶面。
使用过程如下：
(1)被测工件由上一道工序的传输设备放置到所述链板线上，当链板线上的传感器感应到被测工件到达上料位置时，控制器控制上料机械臂吸取被测工件，并沿第一轨道22移动至载物治具上。
(2)转盘1带动载物治具与工件一起旋转，使得被测工件经过垂直影像传感4、水平影像传感器5及激光传感器组合6的测量，从而完成被测工件的影像采集和激光数据采集，并传至信息处理计算机 8。
(3)信息处理计算机8对采集到的影像信息和数据信息进行处理，并根据人为设定的公差标准对测量结果进行判定，从而判断工件是否合格。
(4)根据判断结果，控制器控制下料机构3将工件放至对应的出料带上；即将合格的工件放置于合格出料带上，而将不合格的工件放置于不合格出料带上。
本发明为基于影像与激光数据融合的三维测量设备，能够采集工件垂直方向投影和水平方向投影，并能融合工件表面坐标信息，从而完成工件三维空间复杂几何尺寸的测量。
本发明与现有技术相比具有以下有益技术效果：
(1)能够同时利用影像测量和激光测量结果并能将影像测量数据和激光测量数据统一到一个坐标系中，满足复杂的几何尺寸测量需求。
(2)能够快速的完成全自动化测量，从而实现生产线的在线高精度测量。
实施例2
本实施例公开了一种用于实施例1三维测量设备的数据融合标定方法，包括下述步骤：
(1)利用三坐标测量仪，以所述标定块为依据建立世界坐标系 XYZ，记录标定块特征在世界坐标系XYZ中的坐标；所述标定块特征为波浪形侧壁、第一方形通孔及第二方形通孔；而所述记录标定块特征在世界坐标系XYZ中的坐标的过程为：记录第二方形通孔顶点坐标构成的数据矩阵Axy，记录波浪形侧面弯曲的最高点与最低点坐标构成的数据矩阵Bxyz,记录第二方形通孔顶点坐标构成的数据矩阵 Cyz；
(2)确定工件坐标系XYZ；
(3)将标定块特征在世界坐标系中的坐标同一到工件坐标系中，从而获得标定块的实际数据；
(4)具体为将标定块放置于载物治具上，转动转盘使标定块旋转至水平影像传感器处，并使得标定块圆形通孔的轴心与第二双远心镜头的轴心平行，进一步地，将标定块放置于镜头视野中央，然后固定标定块，实现标定块的位置调整。然后在所述垂直影像传感器、水平影像传感器及激光传感器分别记录标定块特征在X-Y、X-Z及Y-Z 坐标平面的坐标数据；根据已知的标定块实际数据求得三组传感器组合之间的坐标变换矩阵。具体的，控制器驱动转盘1旋转，垂直影像传感器4测得第二方形通孔的在X-Y坐标平面的顶点坐标，记为Exy；所述水平影像传感器5测得第一方形通孔在Y-Z坐标平面的顶点坐标，记为Gyz；控制器控制直线模组62在X-Y坐标平面运动，从而带动两线性激光传感器61移动，测得波浪形侧壁921的最高点与最低点坐标，即为Fxyz；
(5)数据融合标定，构建方程使得所述步骤(4)中的测量数据与所述步骤(1)中得到的真实数据相等，建立方程如下：
U·EXY＝AXY
V·FXYZ＝BXYZ
W·GYZ＝CYZ
进一步利用最小二乘法解上述方程，即可得到测量数据与真实数据之间的变换矩阵U、V、W。
显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。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，都应当属于本发明保护的范围。
Claims (9)
1.一种三维测量设备，包括
可转动的转盘(1)，该转盘(1)上沿周向分布若干用于安置工件的载物治具；
可将工件放入载物治具的上料机构(2)，该上料机构(2)包括输送待测工件的送料部件(21)、由送料部件(21)向载物治具方向延伸的第一轨道(22)及可移动地设于第一轨道(22)上的上料机械臂，该上料机械臂具有可上下伸缩的取料端，该取料端设有可吸住和释放工件的第一吸盘；
可将工件从载物治具上取下的下料机构(3)，该下料机构(3)包括分别输送合格工件与不合格工件的出料带(31)，由载物治具向出料带(31)方向延伸的第二轨道(32)及可移动地设于第二轨道(32)上的下料机械臂，该下料机械臂具有可上下伸缩的放料端，该放料端上设有可吸住和释放工件的第二吸盘；
信息采集部件，包括可采集工件垂直方向上图像的垂直影像传感器(4)、可采集工件水平方向上图像的水平影像传感器(5)及可采集工件表面坐标信息的激光传感器组合(6)；
及一连接所述转盘(1)、上料机构(2)、下料机构(3)、垂直影像传感器(4)、水平影像传感器(5)、激光传感器组合(6)的控制器；
所述上料机构(2)、信息采集部件及下料机构(3)沿转盘(1)旋转方向依次分布；
还包括一标定块，所述标定块包括立方体形的主体(91)、设于主体(91)顶面的长槽(92)及设于主体(91)上的通孔；所述通孔包括连通主体(91)两对立侧面的圆形通孔(93)和第一方形通孔(94)、连通主体(91)顶面和底面的第二方形通孔(95)；所述长槽(92)平行顶面的其中两侧边，长槽(92)两端穿出顶面另外两侧边，长槽(92)具有至少一波浪形侧壁(921)；该波浪形侧壁(921)由半圆形凹部连续连接而成；圆形通孔(93)和第一方形通孔(94)垂直于连接圆形通孔(93)和第一方形通孔(94)两端的侧面，第二方形通孔(95)垂直于主体(91)顶面。
2.根据权利要求1所述的三维测量设备，其特征在于：所述控制器包括PLC和连接PLC的信息处理计算机(8)，信息处理计算机(8)连接所述垂直影像传感器(4)、水平影像传感器(5)及激光传感器组合(6)，PLC连接所述转盘(1)、上料机构(2)及下料机构(3)。
3.根据权利要求1所述的三维测量设备，其特征在于：所述垂直影像传感器(4)包括分别设于载物治具正上方和正下方的第一采集器和第一平行背光源(41)，所述第一采集器包括依次连接的第一工业相机(42)、第一双远心镜头(43)及第一表面光源(44)；所述第一表面光源(44)靠近载物治具。
4.根据权利要求1所述的三维测量设备，其特征在于：所述水平影像传感器(5)包括沿水平方向对立设于载物治具两侧的第二采集器和第二光源组件，所述第二采集器包括依次连接的第二工业相机(51)、第二双远心镜头(52)及第二表面光源(53)；所述第二光源组件包括第二平行背光源(54)和可将第二平行背光源(54)的光线反射穿过第二表面光源(53)至第二双远心镜头(52)内的反光镜(55)；所述第二表面光源(53)和反光镜(55)均靠近载物治具。
5.根据权利要求4所述的三维测量设备，其特征在于：所述第二采集器连接一可调节第二采集器高度和倾斜角度的支撑部件(56)；所述支撑部件(56)包括底座(561)和两可上下移动地连接于底座(561)上的调节部(562)，两调节部(562)分别连接第二双远心镜头(52)和第二表面光源(53)。
6.根据权利要求1所述的三维测量设备，其特征在于：所述激光传感器组合(6)包括两线性激光传感器(61)和可水平移动的直线模组(62)，所述两线性激光传感器(61)连接于直线模组(62)上。
7.根据权利要求1所述的三维测量设备，其特征在于：所述转盘(1)、上料机构(2)、下料机构(3)、信息采集部件及控制器均设于一支撑架(10)上。
8.一种用于权利要求1-7中任意一项所述三维测量设备的数据融合标定方法，包括下述步骤：
(1)利用三坐标测量仪，以所述标定块为依据建立世界坐标系XYZ，记录标定块特征在世界坐标系XYZ中的坐标；所述标定块特征为波浪形侧壁、第一方形通孔及第二方形通孔；
(2)确定工件坐标系XYZ；
(3)将标定块特征在世界坐标系中的坐标统一到工件坐标系中，从而获得标定块的实际数据；
(4)将标定块放置于载物治具上，转动转盘使所述垂直影像传感器、水平影像传感器及激光传感器分别记录标定块特征在X-Y、X-Z及Y-Z坐标平面的坐标数据；根据已知的标定块实际数据求得三组传感器组合之间的坐标变换矩阵。
9.根据权利要求8所述的数据融合标定方法，其特征在于：所述步骤(1)中记录标定块特征在世界坐标系XYZ中的坐标的过程为：记录第二方形通孔顶点坐标构成的数据矩阵Axy，记录波浪形侧面弯曲的最高点与最低点坐标构成的数据矩阵Bxyz,记录第二方形通孔顶点坐标构成的数据矩阵Cyz；
所述步骤(4)的具体过程如下：控制器驱动转盘旋转，垂直影像传感器测得第二方形通孔的在X-Y坐标平面的顶点坐标，记为Exy；水平影像传感器测得第一方形通孔在Y-Z坐标平面的顶点坐标，记为Gyz，控制器控制两线性激光传感器在直线模组上移动，测得波浪形侧壁的最高点与最低点坐标，即为Fxyz；建立方程如下：
U·EXY＝AXY
V·FXYZ＝BXYZ
W·GYZ＝CYZ
解方程即可得到测量数据与真实数据之间的变换矩阵U、V、W。
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