CN108007353B - 一种旋转式激光轮廓测量方法、存储装置及其测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋转式激光轮廓测量方法、存储装置及其测量装置，包括如下步骤：检测主机分别开启数据采集器和激光测距仪，并控制旋转底座以预定转速带动试件转动；激光测距仪对试件进行点扫信息采集，记录试件在当前平面各个轮廓检测点的测量数据；旋转底座旋转一周后，激光测距仪沿支架上升预定高度，并重新对试件进行新高度平面的点扫信息采集，记录试件在新高度平面的各个轮廓检测点的测量数据；依次重复上述步骤，直至完成对试件各高度平面的点扫信息采集；通过试件的各高度平面的各个轮廓检测点的测量数据，计算得到试件的形状。本发明不仅避免测量中对试件尺寸的限制，还可更加全面精确的测量出试件的轮廓、表面粗糙度等数据。

Description

一种旋转式激光轮廓测量方法、存储装置及其测量装置

技术领域

本发明涉及轮廓测量技术领域，特别涉及一种旋转式激光轮廓测量方法、存储装置及其测量装置。

背景技术

随着时代的发展，轮廓测量在机器人视觉、工业产品的加工和检测以及国防航天等领域都有着广泛而重要的应用意义。随着轮廓测量技术得到越来越多的关注，精密测量设备与系统已经成为先进制造技术的重要组成部分。早期的轮廓测量技术是对物体的位置、外形尺寸等进行的检测，随着生产设备的精度、效率和测量自动化程度的提高，对测量技术提出了更高的要求，传统的检测工具已经不能适用于复杂几何形状的零部件检测，也不能满足大批量生产发展的要求。

因此，现在出现了激光测量技术，它作为一种高效率的精密测量技术，其产生的前提一方面是由于生产发展的需要，另一方面是由于电子技术、计算机技术及精密加工技术的发展。经过几十年的发展，出现了各种新型的测量设备，如影响测量仪、表面轮廓测量仪等，现在已广泛的应用于机械制造、测量标较、仪器开发、汽车制造、航空和国防工业等各部门，通过此类设备不仅能测量形状复杂的外围轮廓，而且能成为一种模型量数字化的转换设备，因而被人们广泛的关注。但是由于这些新型的测量设备只能适用于一定的应用要求，在复杂自由曲面的测量中，不能快速、精确地获取大量关于曲面形状的数据点信息，而且对测量物体也有一定的要求。

例如，现有的激光轮廓仪的测量原理是把试件放在工作台上，将电感传感器探头伸到被测部位，按规定的X向移动范围开始测量。测量过程中，传感器由X向电机拖动并沿工件表面拾取单一截面内表面轮廓变化信号，同时X向光栅以0.5μm间距同步记录传感器相应位置信号，传感器的位移信号和光栅采样的X向位置信号经处理后进入计算机，根据的得到的两种坐标信息通过专门的轮廓仪软件处理得到各种需要的轮廓、波纹度、粗糙度等技术参数和曲线。

但是，通过上述方式使现有的激光轮廓仪虽然可以在一定程度上测出试件的轮廓、表面粗糙度、二维尺寸和二维位移等参数，但是在测量过程中可能会存在盲区，导致测量精度受到影响。且通过现有激光轮廓仪所能测量的试件尺寸有限制，一般只能对较小的试件进行测量，即测量存在局限性。

因而现有技术还有待改进和提高。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种旋转式激光轮廓测量方法、存储装置及其测量装置，不仅可以进行大尺寸试件的测量，并且可以更加全面并且精确的测量试件的轮廓、表面粗糙度等数据。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种旋转式激光轮廓测量方法，包括如下步骤：

检测主机分别开启数据采集器和激光测距仪，并控制旋转底座以预定转速带动试件转动；

激光测距仪对试件进行点扫信息采集，记录试件在当前平面各个轮廓检测点的测量数据；

旋转底座旋转一周后，激光测距仪沿支架上升预定高度，并重新对试件进行新高度平面的点扫信息采集，记录试件在新高度平面的各个轮廓检测点的测量数据；

依次重复上述步骤，直至完成对试件各高度平面的点扫信息采集；

通过试件的各高度平面的各个轮廓检测点的测量数据，计算得到试件的形状。

所述的旋转式激光轮廓测量方法中，在所述依次重复上述步骤，直至完成对试件各高度平面的点扫信息采集的步骤之后，还包括步骤：

停止旋转底座的转动，将试件各高度平面的各个轮廓检测点的测量数据记录为工况一数据；

对旋转底座上的试件进行移动后，检测主机重新控制旋转底座以预定转速带动试件转动；

激光测距仪对移动后额试件进行点扫信息采集，记录移动后的试件在当前平面各个轮廓检测点的测量数据；

旋转底座旋转一周后，支架上的激光测距仪自动上升预定高度，激光测距仪对移动后的试件进行点扫采集并记录新高度的激光数据；

依次重复上述步骤，直至完成对移动后的试件各高度平面的点扫信息采集，将移动后的试件各高度平面的各个轮廓检测点的测量数据记录为工况二数据。

所述的旋转式激光轮廓测量方法中，在所述激光测距仪对试件进行点扫信息采集，记录试件在当前平面各个轮廓检测点的测量数据的步骤之前，还包括步骤：

检测主机建立以旋转底座的旋转中心为坐标系原点的虚拟坐标系，并且定义激光测距仪的横坐标为x_a、激光测距仪的纵坐标为y_a。

所述的旋转式激光轮廓测量方法中，所述通过试件的各高度平面的各个轮廓检测点的测量数据，计算得到试件的形状的步骤具体包括：

根据工况一数据定义试件移动前的轮廓检测点的坐标方程；

根据工况二数据定义试件移动后的轮廓检测点的坐标方程，并通过试件移动时的旋转中心及旋转角对试件移动后的各个轮廓检测点的坐标方程进行逆运算后获得工况一中的轮廓检测点的坐标逆推方程；

对工况一中轮廓检测点的坐标方程及工况二中轮廓检测点的坐标逆推方程进行插值计算；

得到试件在该平面高度的各个轮廓点的具体坐标位置。

所述的旋转式激光轮廓测量方法中，所述根据工况一数据定义试件移动前的轮廓检测点的坐标方程的步骤具体包括：

根据工况一数据定义试件移动前的轮廓检测点的坐标为（），其坐标计算方程为：

其中，x_a为激光测距仪的横坐标，y_a为激光测距仪的纵坐标，l_1i为激光测距仪的测距值。

根据工况一中试件的轮廓轮廓检测点的坐标（），通过如下坐标计算方程得到试件初始轮廓检测点（x_1pi,y_1pi）的坐标：

其中，β_1i为工况一中试件任一点i对试件初始轮廓检测点的旋转角。

所述的旋转式激光轮廓测量方法中，所述根据工况二数据定义试件移动后的轮廓检测点的坐标方程，并通过试件移动时的旋转中心及旋转角对试件移动后的轮廓检测点的坐标方程进行逆运算后获得工况一中的轮廓检测点的坐标逆推方程的步骤具体包括：

根据工况二数据得到试件移动前的轮廓检测点的坐标为（），其坐标计算方程为：

其中，x_a为激光测距仪的横坐标，y_a为激光测距仪的纵坐标，l_2j为激光测距仪的测距值；

根据工况二试件上测点的坐标()，得出工况二试件初始轮廓检测点的坐标如下：

其中，β_2j为工况二中试件任一点j对试件初始轮廓检测点的旋转角；

定义试件从工况一至工况二移动时的旋转中心为()、旋转角为/>、试件上轮廓检测点从工况二逆推至工况一后的坐标为(/>)，则得出(/>)的坐标逆推计算方程为:

。

所述的旋转式激光轮廓测量方法中，所述对工况一中轮廓检测点的坐标方程及工况二中轮廓检测点的坐标逆推方程进行插值计算的步骤具体包括：

计算工况一中试件的轮廓检测点的转角为：

计算工况二中试件的轮廓检测点的转角为：

计算工况一中试件的轮廓检测点至原点的距离为：

计算工况二中试件的轮廓检测点至原点的距离为：

工况一中轮廓检测点至原点的矢径r_2pcj通过工况二中试件的轮廓检测点的转角进行线性插值得到：

定义目标函数f为：

其中N为试件旋转一周测点的个数；

求解目标函数f，得到x_a、y_a、x₀、y₀、θ₀的值。

所述的旋转式激光轮廓测量方法中，在所述得到试件该平面高度的具体的各个轮廓点的坐标位置的步骤之后，还包括步骤：

重复计算步骤，计算试件其余高度平面的各个轮廓点的坐标位置，整合得到试件的整体形状。

一种存储装置，所述存储装置存储有计算机程序，所述计算机程序适于被执行以实现如以上任意一项所述的旋转式激光轮廓测量方法。

一种旋转式激光轮廓测量装置，包括检测区、与检测区连接的数据采集器以及与数据采集器连接的计算主机；

所述测试区包括安装底座、设置于安装底座上的旋转底座、设置于旋转底座两侧的支架和安装在支架上的激光测距仪；

所述计算主机内设置有处理器、与所述处理器通信连接的存储器，所述存储器存储有计算机程序，计算机程序适于被执行以实现如以上任意一项所述的旋转式激光轮廓测量方法；

所述处理器用于调用所述存储器中的计算机程序，以执行如以上任意一项所述的旋转式激光轮廓测量方法。

相较于现有技术，本发明提供的旋转式激光轮廓测量方法、存储装置及其测量装置，所述旋转式激光轮廓测量方法包括如下步骤：检测主机分别开启数据采集器和激光测距仪，并控制旋转底座以预定转速带动试件转动；激光测距仪对试件进行点扫信息采集，记录试件在当前平面各个轮廓检测点的测量数据；旋转底座旋转一周后，激光测距仪沿支架上升预定高度，并重新对试件进行新高度平面的点扫信息采集，记录试件在新高度平面的各个轮廓检测点的测量数据；依次重复上述步骤，直至完成对试件各高度平面的点扫信息采集；通过试件的各高度平面的各个轮廓检测点的测量数据，计算得到试件的形状。从而本发明不仅极大避免测量中对试件尺寸的限制，还可以更加全面并且精确的测量出试件的轮廓、表面粗糙度等数据。

附图说明

图1为本发明提供的旋转式激光轮廓测量装置的结构示意图。

图2为本发明提供的旋转式激光轮廓测量方法的流程图一。

图3为本发明提供的旋转式激光轮廓测量方法的流程图二。

图4为本发明提供的旋转式激光轮廓测量方法中步骤S50的流程图。

图5为本发明提供的旋转式激光轮廓测量方法中测量坐标示意图。

图6为本发明提供的旋转式激光轮廓测量方法中测点插值示意图。

图7为本发明提供的旋转式激光轮廓测量方法中半径和直径定义示意图。

图8为本发明提供的旋转式激光轮廓测量方法的具体实施例中试件形状示意图。

图9为本发明提供的旋转式激光轮廓测量方法的具体实施例中试件的测试数据图。

图10为本发明提供的旋转式激光轮廓测量装置的检测区的结构示意图。

图中：10、数据采集器；20、计算主机；30、安装底座；31、第二伺服电机；32、感应识别装置；40、旋转底座；41、感应块；50、支架；51、升降轨道；52、第一伺服电机；53、限位开关；60、激光测距仪；70、试样。

具体实施方式

本发明提供一种旋转式激光轮廓测量方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，为本发明提供的一种旋转式激光轮廓测量装置的结构示意图，所述测量装置包括检测区（图中未标号）、与检测区连接的数据采集器10以及与数据采集器连接的计算主机20；

所述测试区包括安装底座30、设置于安装底座30上的旋转底座40、设置于旋转底座40两侧的支架50和安装在支架50上的激光测距仪60，所述旋转底座40上用于放置试样70。

通过使用所述旋转式激光轮廓测量装置对试件进行具体测量的过程中，首先需将试件放置在旋转底座上，并在试件随着旋转底座转动的过程中通过位于试件一侧的激光测距仪对试件进行点扫测量。请继续参阅图2，为本发明提供的旋转式激光轮廓测量方法的流程图，通过该旋转式激光轮廓测量方法结合上述测量装置对试件进行测量的步骤具体包括：

S10、检测主机分别开启数据采集器和激光测距仪，并控制旋转底座以预定转速带动试件转动；

S20、激光测距仪对试件进行点扫信息采集，记录试件在当前平面各个轮廓检测点的测量数据；

S30、旋转底座旋转一周后，激光测距仪沿支架上升预定高度，并重新对试件进行新高度平面的点扫信息采集，记录试件在新高度平面的各个轮廓检测点的测量数据；

S40、依次重复上述步骤，直至完成对试件各高度平面的点扫信息采集；

S50、通过试件的各高度平面的各个轮廓检测点的测量数据，计算得到试件的形状。

当旋转底座以预定转速带动试件转动时，在其转动特定角度后激光测距仪开始工作，此时激光测距仪测量到的试件的轮廓检测点可视为初始检测点（当然也可使激光测距仪先开始工作，再使旋转底座开始转动，将激光测距仪检测到的第一点作为初始检测点，然后只要同时记录旋转的角度数据和激光测距仪的测量数值即可）。之后，在激光测距仪重新检测到初始检测点时旋转底座停止转动，并在激光测距仪沿支架上升预定高度后，旋转底座重新开始转动并设定新的初始检测点。并且，在步骤S20之前，还包括激光测距仪的复位过程。即在激光测距仪开始检测之前，使激光测距仪复位至支架的底部并对准试件的底面（旋转底座的表面），保证激光测距仪可以由下至上完整的测得试件的轮廓数据。

在步骤S20中提及的试件在当前平面各个轮廓检测点的测量数据，其具体为激光测距仪分别距离各个轮廓检测点的测距长度和测量时旋转底座由初始检测点转动至此时位置的角度（测量得到的数据均在数据采集仪中同步实现记录），并通过计算主机建立空间三维坐标系，代入上述测量数据并结合相应计算程序（如MATLAB，matrix&laboratory矩阵实验室）得到试件在该测量平面的不同角度位置的表面轮廓变化曲线，从而得到试件在该测量平面的形状。

通过上述步骤后，计算主机可在得出试件所有测量平面的形状后整合得出试件整体的形状，使测量过程方便快捷。当然，为了得到更加准确的测量结果，请参阅图3，在步骤S40之后，还可继续进行如下步骤：

S401、停止旋转底座的转动，将试件各高度平面的各个轮廓检测点的检测数据记录为工况一数据；

S402、对旋转底座上的试件进行移动后，检测主机重新控制旋转底座以预定转速带动试件转动；

S403、激光测距仪对移动后额试件进行点扫信息采集，记录移动后的试件在当前平面各个轮廓检测点的检测数据；

S404、旋转底座旋转一周后，支架上的激光测距仪自动上升预定高度，激光测距仪对移动后的试件进行点扫采集并记录新高度的激光数据；

S405、依次重复上述步骤，直至完成对移动后的试件各高度平面的点扫信息采集，将移动后的试件各高度平面的各个轮廓检测点的检测数据记录为工况二数据。

通过再次对移动后的试件进行轮廓测量，可以根据对得到的工况一数据和工况二数据分析对比后获得试件更加准确的轮廓形状数据。且值得一提的是，在步骤S402中对旋转底座上的试件进行移动的过程中，需要保证移动后的试件的轮廓范围不超出旋转底座的转动中心，确保激光测距仪采集的测量数据有效。

并且，如图5所示，在步骤S20之前，还包括步骤：检测主机建立以旋转底座的旋转 中心为坐标系原点的虚拟坐标系，并且定义激光测距仪的横坐标为x_a、激光测距仪的纵坐 标为y_a。此外，试件从工况一挪移至工况二的过程可以看做以点()为旋转中心，旋转角为的旋转过程。通过计算得到虚拟坐标系中x_a、y_a、x_a、y_a和θ₀的具体数值，可进而确定试件各 轮廓测量点的坐标位置。实际测量中，请参阅图4，步骤S50具体包括：

S51、根据工况一数据定义试件移动前的轮廓检测点的坐标方程；

S52、根据工况二数据定义试件移动后的轮廓检测点的坐标方程，并通过试件移动时的旋转中心及旋转角对试件移动后的各个轮廓检测点的坐标方程进行逆运算后获得工况一中的轮廓检测点的坐标逆推方程；

S53、对工况一中轮廓检测点的坐标方程及工况二中轮廓检测点的坐标逆推方程进行插值计算；

S54、得到试件在该平面高度的各个轮廓点的具体坐标位置。

并且，步骤S51具体包括：

根据工况一数据定义试件移动前的轮廓检测点的坐标为（），其坐标计算方程为：

其中，x_a为激光测距仪的横坐标，y_a为激光测距仪的纵坐标，l_1i为激光测距仪的测距值。

根据工况一中试件的轮廓检测点的坐标（），通过如下坐标计算方程得到试件初始轮廓检测点（x_1pi,y_1pi）的坐标：

其中，β_1i为工况一中试件任一点i对试件初始轮廓检测点的旋转角。

当得到工况一中的轮廓检测点的坐标计算方程后，同理也可以得到工况二中的轮廓检测点的坐标计算方程，即步骤S52具体包括：

根据工况二数据得到试件移动前的轮廓检测点的坐标为（），其坐标计算方程为：

其中，x_a为激光测距仪的横坐标，y_a为激光测距仪的纵坐标，l_2j为激光测距仪的测距值；

根据工况二试件上测点的坐标()，得出工况二试件初始轮廓检测点的坐标如下：

其中，β_2j为工况二中试件任一点j对试件初始轮廓检测点的旋转角；

定义试件从工况一至工况二移动时的旋转中心为()、旋转角为θ₀、试件上轮廓检测点从工况二逆推至工况一后的坐标为(/>)，则得出(/>)的坐标逆推计算方程为：

。

试件从工况二恢复至工况一时，两种工况计算得到的测点坐标应一致。另外，在工况一中的测点与在工况二的测点可能不尽相同，两者的测点计算时需要进行插值，如图6所示，所述步骤S53具体包括：

计算工况一中试件的轮廓检测点的转角为：

计算工况二中试件的轮廓检测点的转角为：

计算工况一中试件的轮廓检测点至原点的距离为：

计算工况二中试件的轮廓检测点至原点的距离为：

工况一中轮廓检测点至原点的矢径r_2pcj通过工况二中试件的轮廓检测点的转角进行线性插值得到：

定义目标函数f为：

其中，N为试件旋转一周测点的个数；

求解目标函数f，得到x_a、y_a、x₀、y₀、θ₀的值。基于这5个参数的值，通过代入上述计算式可以得到工况一中各轮廓检测点的坐标以及工况二中各轮廓检测点的坐标，即试件在不同高度平面（空间坐标系中z轴的不同位置）的轮廓形状。

得到了试件上个轮廓检测点的坐标后，试件在当前高度平面的截面（可视为形状多边形）的面积A以及其型心（C_x，C_y）可以分别通过下式得到：

，

。

这里规定最后的顶点(x _N+1,y _N+1)与初始的顶点重合。

并且，尽管多边形不应该具有直径，但是为了与样本进行比较和方便起见，如图7所示，本发明定义半径R和直径D的术语：半径R是测量点I和型心C之间的距离。本发明将直径D定义为：连接测量点和多边形内部型心的线的部分；由于与多边形相交的线的相反点可能不仅仅满足测量点，故在计算中应使用插值得到（即图中内插点H，此过程通过matlab程序实现）。

在步骤S54之后，还包括步骤：重复计算步骤，计算试件其余高度平面的各个轮廓点的坐标位置，整合得到试件的整体形状。其中，计算步骤即为在试件其余高度平面进行步骤S51至步骤S53，从而得到试件的整体的轮廓检测点的具体坐标位置。

在具体的实施例中，如图8所示，为测试样品在某高度平面的截面形状示意图，其具体可视为一带凸起的椭圆。当通过本发明提供的旋转式激光轮廓测量方法对测试样品进行测量时，可以得到如图9所示的测试数据图，并通过上述步骤最终确定x_a，y_a，x₀，y₀ ，θ₀，分别为如下：

160.0093，-4.9969，-163.3844， 0.5012， 0.1405。

基于上述的旋转式激光轮廓测量方法，本发明还提供一种存储装置，所述存储装置中存储有计算机程序，所述计算机程序适于被执行以实现如本发明所述的旋转式激光轮廓测量方法。并如图1所示，基于所述存储装置，在本发明提供的一种旋转式激光轮廓测量装置中，所述计算主机内设置有处理器、与所述处理器通信连接的存储器（即上述存储装置），所述存储器存储有计算机程序，计算机程序适于被执行以实现本发明所述的旋转式激光轮廓测量方法。具体的，所述计算机程序包括：

控制模块，用于开启数据采集器和激光测距仪，并控制旋转底座以预定转速带动试件转动；

记录模块，用于记录激光测距仪检测到的试件的轮廓检测点的检测数据。

运算模块，用于根据记录模块记录的检测数据计算得到试件各轮廓检测点的具体坐标。

轮廓整合模块，用于根据试件各轮廓检测点的具体坐标整合得到试件的形状。

此外，请继续参阅结合参阅图1和图10，在所述旋转式激光轮廓测量装置中，所述旋转底座与安装底座转动连接，所述激光测距仪与支架滑动连接。进一步的，所述支架50的一侧设置有升降轨道51和第一伺服电机52，所述升降轨道包括与第一伺服电机传动连接的传动带（图中未示出），所述激光测距仪安装于升降轨道上并与传动带固定连接。当第一伺服电机工作时，可以带动激光测距仪在支架上实现升降运动。

更进一步的，所述升降轨道的底部设置有限位开关53，所述限位开关的限位点与旋转底座的表面平齐。当激光测距仪在下降过程中接触到限位开关的限位点时停止运动，此时激光测距仪的测量点对准旋转底座的表面，即完成激光测距仪的复位过程。

更进一步的，所述旋转底座的底部设置有感应块41，所述安装底座内设置有用于驱动旋转底座转动的第二伺服电机31以及用于识别感应块的感应识别装置32。优选的，所述感应识别装置为红外感应装置。可在感应识别装置识别到感应块时使激光测距仪开始检测，并在感应识别装置再次识别到感应块时使激光测距仪停止检测，同时及时反馈给计算主机，控制激光测距仪在支架上升预定距离（如0.5μm）。

综上所述，本发明提供的一种旋转式激光轮廓测量方法，包括如下步骤：检测主机分别开启数据采集器和激光测距仪，并控制旋转底座以预定转速带动试件转动；激光测距仪对试件进行点扫信息采集，记录试件在当前平面各个轮廓检测点的测量数据；旋转底座旋转一周后，激光测距仪沿支架上升预定高度，并重新对试件进行新高度平面的点扫信息采集，记录试件在新高度平面的各个轮廓检测点的测量数据；依次重复上述步骤，直至完成对试件各高度平面的点扫信息采集；通过试件的各高度平面的各个轮廓检测点的测量数据，计算得到试件的形状。从而本发明不仅极大避免测量中对试件尺寸的限制，还可以更加全面并且精确的测量出试件的轮廓、表面粗糙度等数据。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种旋转式激光轮廓测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

检测主机分别开启数据采集器和激光测距仪，并控制旋转底座以预定转速带动试件转动；

激光测距仪对试件进行点扫信息采集，记录试件在当前平面各个轮廓检测点的测量数据；

旋转底座旋转一周后，激光测距仪沿支架上升预定高度，并重新对试件进行新高度平面的点扫信息采集，记录试件在新高度平面的各个轮廓检测点的测量数据；依次重复上述步骤，直至完成对试件各高度平面的点扫信息采集；

其中，在所述依次重复上述步骤，直至完成对试件各高度平面的点扫信息采集的步骤之后，还包括步骤：

停止旋转底座的转动，将试件各高度平面的各个轮廓检测点的测量数据记录为工况一数据；

对旋转底座上的试件进行移动后，检测主机重新控制旋转底座以预定转速带动试件转动；

激光测距仪对移动后额试件进行点扫信息采集，记录移动后的试件在当前平面各个轮廓检测点的测量数据；

旋转底座旋转一周后，支架上的激光测距仪自动上升预定高度，激光测距仪对移动后的试件进行点扫采集并记录新高度的激光数据；

依次重复上述步骤，直至完成对移动后的试件各高度平面的点扫信息采集，将移动后的试件各高度平面的各个轮廓检测点的测量数据记录为工况二数据；

通过试件的各高度平面的各个轮廓检测点的测量数据，计算得到试件的形状；

其中，所述通过试件的各高度平面的各个轮廓检测点的测量数据，计算得到试件的形状的步骤具体包括：

根据工况一数据定义试件移动前的轮廓检测点的坐标方程；

根据工况二数据定义试件移动后的轮廓检测点的坐标方程，并通过试件移动时的旋转中心及旋转角对试件移动后的各个轮廓检测点的坐标方程进行逆运算后获得工况一中的轮廓检测点的坐标逆推方程；

对工况一中轮廓检测点的坐标方程及工况二中轮廓检测点的坐标逆推方程进行插值计算；

得到试件在该平面高度的各个轮廓点的具体坐标位置。

2.根据权利要求1所述的旋转式激光轮廓测量方法，其特征在于，在所述激光测距仪对试件进行点扫信息采集，记录试件在当前平面各个轮廓检测点的测量数据的步骤之前，还包括步骤：

检测主机建立以旋转底座的旋转中心为坐标系原点的虚拟坐标系，并且定义激光测距仪的横坐标为x_a、激光测距仪的纵坐标为y_a。

3.根据权利要求2所述的旋转式激光轮廓测量方法，其特征在于，所述根据工况一数据定义试件移动前的轮廓检测点的坐标方程的步骤具体包括：

根据工况一数据定义试件移动前的轮廓检测点的坐标为(x_1i，y_1i)，其坐标计算方程为：

x_1i＝x_a-l_1i

y_1i＝y_a

其中，x_a为激光测距仪的横坐标，y_a为激光测距仪的纵坐标，1_1i为激光测距仪的测距值；

根据工况一试件上测点的坐标(x_1i，y_1i)，得出工况一试件初始轮廓检测点的坐标如下：

x_1pi＝x_1i·cosβ_1i-y_1i·sinβ_1i

y_1pi＝x_1i·sinβ_1i+y_1i·cosβ_1i

其中，β_1i为工况一中试件任一点i对试件初始轮廓检测点的旋转角。

4.根据权利要求3所述的旋转式激光轮廓测量方法，其特征在于，所述根据工况二数据定义试件移动后的轮廓检测点的坐标方程，并通过试件移动时的旋转中心及旋转角对试件移动后的轮廓检测点的坐标方程进行逆运算后获得工况一中的轮廓检测点的坐标逆推方程的步骤具体包括：

根据工况二数据定义试件移动前的轮廓检测点的坐标为(x_2pj，y_2pj)，其坐标计算方程为：

x_2j＝x_a-l_2j

y_2j＝y_a

其中，x_a为激光测距仪的横坐标，y_a为激光测距仪的纵坐标，l_2j为激光测距仪的测距值；

根据工况二试件上测点的坐标(x_2pj，y_2pj)，得出工况二试件初始轮廓检测点的坐标如下：

x_2pj＝x_2j·cosβ_2j-y_2j·sinβ_2j

y_2pj＝x_2j·sinβ_2j+y_2j·cosβ_2j

其中，β_2j为工况二中试件任一点j对试件初始轮廓检测点的旋转角；

定义试件从工况一至工况二移动时的旋转中心为(x₀，y₀)、旋转角为θ₀、试件上轮廓检测点从工况二逆推至工况一后的坐标为(x_2p3j，y_2p3j)，则其坐标逆推计算方程为：

x_2p0j＝x_2pj-x₀

y_2p0j＝y_2pj-y₀

x_2p3j＝x_2p0j·cosθ₀+y_2p0j·sinθ₀

y_2p3j＝-x_2p0j·sinθ₀+y_2p0j·cosθ₀。

5.根据权利要求4所述的旋转式激光轮廓测量方法，其特征在于，所述对工况一中轮廓检测点的坐标方程及工况二中轮廓检测点的坐标逆推方程进行插值计算的步骤具体包括：

计算工况一中试件的轮廓检测点的转角为：

θ_1i＝arctan(y_1pi/x_1pi)

计算工况二中试件的轮廓检测点的转角为：

θ_2j＝arctan(y_2p3j/x_2p3j)

计算工况一中试件的轮廓检测点至原点的距离为：

计算工况二中试件的轮廓检测点至原点的距离为：

工况一中轮廓检测点至原点的矢径r_2pcj通过工况二中试件的轮廓检测点的转角进行线性插值得到：

定义目标函数f为：

其中N为试件旋转一周测点的个数；

求解目标函数f，得到x_a、y_a、x₀、y₀、θ₀的值。

6.根据权利要求4所述的旋转式激光轮廓测量方法，其特征在于，在所述得到试件该平面高度的具体的各个轮廓点的坐标位置的步骤之后，还包括步骤：

重复计算步骤，计算试件其余高度平面的各个轮廓点的坐标位置，整合得到试件的整体形状。

7.一种存储装置，其特征在于，所述存储装置存储有计算机程序，所述计算机程序适于被执行以实现如权利要求1～6任意一项所述的旋转式激光轮廓测量方法。

8.一种旋转式激光轮廓测量装置，其特征在于，包括检测区、与检测区连接的数据采集器以及与数据采集器连接的计算主机；

所述检测区包括安装底座、设置于安装底座上的旋转底座、设置于旋转底座两侧的支架和安装在支架上的激光测距仪；

所述计算主机内设置有处理器、与所述处理器通信连接的存储器，所述存储器存储有计算机程序，计算机程序适于被执行以实现如权利要求1-6任意一项所述的旋转式激光轮廓测量方法；

所述处理器用于调用所述存储器中的计算机程序，以执行如权利要求1-6任意一项所述的旋转式激光轮廓测量方法。