CN115902911A - 激光跟踪位姿测量靶标装置及方法、隐藏点测量装置 - Google Patents

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CN115902911A CN202211495984.6A CN202211495984A CN115902911A CN 115902911 A CN115902911 A CN 115902911A CN 202211495984 A CN202211495984 A CN 202211495984A CN 115902911 A CN115902911 A CN 115902911A
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朱志忠
程智
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王国名
张滋黎
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Abstract

本发明提供了一种激光跟踪位姿测量靶标装置,应用于几何测量技术领域,包括:呈凸台状的靶标腔体,具有凸台上表面和凸台下表面,反射器支座,设置于所述靶标腔体的所述凸台的中心位置处,光学逆反射器,设置于所述反射器支座上,至少两对特征点光源,设置于所述凸台上表面和所述凸台下表面,且每对所述特征点光源均相对于所述光学逆反射器中心对称分布,至少一个漫反射片,每个所述漫反射片均安装于一所述特征点光源的出光口位置处。本发明还提供了一种六自由度激光跟踪位姿测量方法、隐藏点测量装置,可配合激光跟踪仪实现空间三维坐标、三维姿态角以及隐藏点位置测量。

Description

激光跟踪位姿测量靶标装置及方法、隐藏点测量装置
技术领域
本发明涉及几何测量测试技术领域,尤其涉及一种激光跟踪位姿测量靶标装置及方法、隐藏点测量装置。
背景技术
随着制造业的发展,对于工业制造和测量的要求也随之提高,从实现三维坐标测量到六自由度测量、再到高精度六自由度测量,大型高端装备精密制造与装配对空间位姿精准测量提出了越来越高的要求。激光跟踪仪是一种高端通用的超大尺寸空间几何量精密测量仪器,仪器采用高精度测距测角技术、精密激光跟踪技术、视觉姿态测量技术实现空间动态目标的实时跟踪与高精度位姿测量,不仅可对大型零部件几何尺寸和形位误差进行高精度三维测量,还可以实现被测目标工件的三维姿态测量,可为大型零部件的装配和检验提供测量基准。
现有的对于六自由度位姿测量方面的研究结果包括以二维PSD为测量元件的姿态测量方法,该系统过多依赖于PSD测量精度,容易受PSD非线性误差的影响;或者将全站仪、针孔棱镜、倾角传感器、工业相机等进行组合,基于盾构机自动导向系统设计了一种姿态测量系统,该系统合作靶标内部针孔棱镜导致激光返回能量大幅减小,使测量光信噪比降低,抗干扰能力变差;或者以全站仪为基站,综合利用光电位置传感器(PSD)与单目视觉融合进行位姿测量的方法,该合作靶标特征点采用反射片,环境光对相机姿态测量结果影响很大,导致图片像素提取精度下降,影响测量精度。可见现有技术中的姿态测量方法及合作靶标均不适用于激光跟踪仪的跟踪姿态测量。
发明内容
鉴于上述问题,本发明提供了一种激光跟踪位姿测量靶标装置及方法、隐藏点测量装置。
本发明的第一方面,提供了一种激光跟踪位姿测量靶标装置,包括:
呈凸台状的靶标腔体106,具有凸台上表面和凸台下表面;
反射器支座105,设置于所述靶标腔体106的所述凸台的中心位置处;
光学逆反射器103,设置于所述反射器支座105上;
至少两对特征点光源101,设置于所述凸台上表面和所述凸台下表面,且每对所述特征点光源101均相对于所述光学逆反射器103中心对称分布;
至少一个漫反射片102,每个所述漫反射片102均安装于一所述特征点光源101的出光口位置处。
在本发明一实施例中,所述装置还包括:
至少两个立柱104,可拆卸安装于所述凸台上表面的一对角位置处,且相对于所述光学逆反射器103中心对称分布;
所述至少两个立柱104的顶面上均安装有所述特征点光源101和所述漫反射片102。
在本发明一实施例中,设置于所述凸台上表面的所述特征点光源101的数量为两对,两对所述特征点光源101中的一对所述特征点光源101设置在另一对角位置处。
在本发明一实施例中,设置于所述凸台下表面的所述特征点光源101的数量为两对,两对所述特征点光源101分布在所述凸台下表面的四角处,且每对所述特征点光源101均相对于所述光学逆反射器103中心对称分布。
在本发明一实施例中,所述装置还包括:
无线供电模块110,与光源供电电路板108电连接,所述无线供电模块110设置于所述靶标腔体106内;
所述光源供电电路板108,与所述特征点光源101电连接,所述光源供电电路板108设置于所述靶标腔体106内;
电源开关107,与所述特征点光源101、所述无线供电模块110电连接,所述电源开关107设置于所述靶标腔体106的侧面。
在本发明一实施例中,所述靶标腔体106的凸起部分呈梯形。
在本发明一实施例中,所述靶标腔体106的侧面开设有机械转接口111,所述机械转接口111用于连接隐藏点测量探针。
在本发明一实施例中,所述光学逆反射器103为空心反射靶球。
本发明的第二方面,提供了一种激光跟踪位姿测量靶标装置,包括:
隐藏点测量装置,其特征在于,包括:
如第一方面所述的激光跟踪位姿测量靶标装置100、快速拆卸件303和探针测头305;
所述激光跟踪位姿测量靶标装置100的机械转接口111和所述快速拆卸件303连接,所述快速拆卸件303和所述探针测头305连接。
本发明的第三方面,提供了一种六自由度激光跟踪位姿测量方法,应用于第一方面所述的激光跟踪位姿测量靶标装置和激光跟踪仪,所述激光跟踪仪发射激光给所述激光跟踪位姿测量靶标装置,所述方法包括:
获取所述激光跟踪仪的方位角和俯仰角,以及,所述激光跟踪仪和所述激光跟踪位姿测量靶标装置之间的距离;
根据所述距离、所述方位角和俯仰角,计算所述激光跟踪位姿测量靶标装置在所述激光跟踪仪坐标系下的空间位置;
获取所述激光跟踪位姿测量靶标装置中所有特征点光源在所述激光跟踪仪中的像素坐标;
根据所述所有特征点光源在所述激光跟踪仪中的像素坐标,得到所有特征点光源在所述激光跟踪仪坐标系下的转换矩阵;
根据所述转换矩阵,计算所述激光跟踪位姿测量靶标装置的姿态角。
本发明提供的激光跟踪位姿测量靶标装置包括:呈凸台状的靶标腔体,具有凸台上表面和凸台下表面,反射器支座,设置于所述靶标腔体的所述凸台的中心位置处,光学逆反射器,设置于所述反射器支座上,至少两对特征点光源,设置于所述凸台上表面和所述凸台下表面,且每对所述特征点光源均相对于所述光学逆反射器中心对称分布,至少一个漫反射片,每个所述漫反射片均安装于一所述特征点光源的出光口位置处。可配合激光跟踪仪实现空间三维坐标和姿态角测量。
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中的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他附图。
图1示意性示出了本发明一实施例提供的一种激光跟踪位姿测量靶标装置的剖面结构示意图;
图2示意性示出了本发明一实施例提供的一种激光跟踪位姿测量靶标装置的立体结构示意图;
图3示意性示出了本发明一实施例提供的一种激光跟踪位姿测量靶标装置的特征点光源的分布示意图;以及
图4示意性示出了本发明一实施例提供的一种隐藏点测量装置的结构示意图;
图5示意性示出了本发明一实施例提供的一种六自由度激光跟踪位姿测量原理示意图;
图6示意性示出了本发明一实施例提供的一种六自由度激光跟踪位姿测量方法的流程示意图。
附图标记说明:
101-特征点光源;102-漫反射片;103-光学逆反射器;104-立柱;105-反射器支座;106-靶标腔体;107-电源开关;108-光源供电电路板;110-无线供电模块;111-机械转接口;302-把手;303-快速拆卸件;304-加长杆;305-探针测头;100-六自由度测量装置;200-激光跟踪仪。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本发明进一步详细说明。显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,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每一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。
在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例,而并非意在限制本发明。在此使用的术语“包括”“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在,但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接或可以互相通讯;可以是直接连接,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义,除非另外定义。应注意,这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义,而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。
需要说明的是,在附图或说明书描述中,相似或相同的部分都使用相同的图号,用以表示其具有相同或相似的部件,这些部件在各个实施例中具有相同或相似的功能,下面在对各实施例中的一种可调节的图像采集设备进行说明时不再赘述相同的部分,将仅对各个实施例之间的不同之处进行详细说明。此外,附图中未绘示或描述的实现方式,为所属技术领域中普通技术人员所知的形式。另外,虽然本文可提供包含特定值的参数的示范,但应了解,参数无需确切等于相应的值,而是可在可接受的误差容限或设计约束内近似于相应的值。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“正上方”、“正下方”、“两端”、“两侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位,以特定的方位构造和操作。
在下文中,将提供实施例以详细说明本发明的实施方案。本发明的优点以及功效将通过本发明所发明的内容而更为显著。在此说明所附的附图简化过且作为例示用。附图中所示的组件数量、形状及尺寸可依据实际情况而进行修改,且组件的配置可能更为复杂。本发明中也可进行其他方面的实践或应用,且不偏离本发明所定义的精神及范畴的条件下,可进行各种变化以及调整。
图1~图3分别示出了本发明实施例的一种激光跟踪位姿测量靶标装置的结构示意图。可以理解,图1~图3中的一种激光跟踪位姿测量靶标装置及其零部件的结构只是示意性的,用以帮助本领域技术人员理解本发明的技术内容,但并不意味着本发明的实施仅限于此。根据实际需要,可以对一种激光跟踪位姿测量靶标装置及其零部件的布局、形状等等进行适应性调整。
图1示意性示出了本发明一实施例提供的一种激光跟踪位姿测量靶标装置的剖面结构示意图。图2示意性示出了本发明一实施例提供的一种激光跟踪位姿测量靶标装置的立体结构示意图。
如图1所示,在本实施例中,上述激光跟踪位姿测量靶标装置包括:呈凸台状的靶标腔体106,具有凸台上表面和凸台下表面;反射器支座105,设置于该靶标腔体106的该凸台的中心位置处;光学逆反射器103,设置于该反射器支座105上;至少两对特征点光源101,设置于该凸台上表面和该凸台下表面,且每对该特征点光源101均相对于该光学逆反射器103中心对称分布;至少一个漫反射片102,每个该漫反射片102均安装于一该特征点光源101的出光口位置处。
靶标腔体106为封闭式腔体,实现内部元件的密封。特征点光源101、光学逆反射器103和反射器支座105等元件均可密封在靶标腔体106内。漫反射片102可通过在靶标腔体106上开设通孔,固定在靶标腔体106上,光学逆反射器103可通过在靶标腔体106上开设通孔,固定在靶标腔体106内,并通过通孔接收激光跟踪仪发射的激光。
特征点光源101用于视觉探测目标,目标例如激光跟踪仪。特征点光源101的数量与第二安装孔的数量相同,一个特征点光源101安装在一个第二安装孔内,特征点光源101可以选择近红外波段850nm的LED光源,与激光跟踪仪测量光进行物理隔离,提高激光跟踪仪中姿态测量相机的探测信噪比。
漫反射片102安装在特征点光源101出光口位置处,一方面可以用于改善特征点光源101发出光强均匀度,便于激光跟踪仪中姿态测量相机的图像处理,提高特征点光源101的像素提取精度,另一方面可以充当保护作用,避免外部触碰导致特征点光源表面磨损。
光学逆反射器103安装于反射器支座105上,并以嵌入式方式固定到靶标腔体106的凸台中心,用于返回激光跟踪仪发出的激光,以实现空间坐标测量。
反射器支座105可以采用分离结构,便于光学逆反射器103的灵活拆卸,根据不同应用场景可实现不同规格光学逆反射器103的替换。反射器支座105与光学逆反射器103和靶标腔体106的外壳可采用高精度公差配合,保证更换后的光学逆反射器103相对靶标中心位置偏差小,且稳定可靠。
在本发明中,对于特征点光源101的数量不做具体限制,可根据姿态角测量精度的要求进行增加,保证凸台上表面和凸台下表面均设置有特征点光源101,且每对该特征点光源101均相对于该光学逆反射器103中心对称分布即可。
在本发明一实施例中,该激光跟踪位姿测量靶标装置还包括:至少两个立柱104,可拆卸安装于该凸台上表面的对角位置处,且相对于该光学逆反射器103对称;该至少两个立柱104的顶面上均安装有该特征点光源101和该漫反射片102。
立柱104采用可拆卸方式与靶标腔体106的外壳进行连接,用于支撑特征点光源101与漫反射片102,实现特征点光源101的空间立体分布,也即,凸台上表面的特征点光源101和凸台下表面的特征点光源101配合立柱104上的特征点光源101实现特征点光源101的空间三层立体分布,有效提高视觉成像特征点的识别度,提高姿态解算精度。
请参阅图3,图3示意性示出了本发明一实施例提供的一种激光跟踪位姿测量靶标装置的特征点光源的分布示意图。
如图3所示,设置于该凸台上表面的该特征点光源101的数量为两对,两对该特征点光源101中的一对该特征点光源101设置在另一对角位置处。设置于该凸台下表面的该特征点光源101的数量为两对,两对该特征点光源101分布在该凸台下表面的四角处,且每对该特征点光源101均相对于该光学逆反射器103对称分布。
具体的,从左到右再从上到下分为P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8、P9和P10,P1、P4、P7和P10分别设置于该凸台下表面的四个角,P2、P3、P5、P6、P8和P9分别设置于该凸台上表面两侧,P1、P2、P4、P5、P6、P7、P9和P10以嵌入式安装于靶标腔体106内,P3和P8安装于该立柱上。
可理解的,图3所示特征点光源101的分布仅为其中一种示意,本领域技术人员可在不脱离本发明精神范围之内做出其它适应性变换。例如,在凸台的上表面仅设置P2、P3、P8、P9这四个特征点光源,去掉P5和P6这两个特征点光源。
在本发明一实施例中,该激光跟踪位姿测量靶标装置还包括:无线供电模块110,与该光源供电电路板108电连接,该无线供电模块110设置于该靶标腔体106内;光源供电电路板108,与该特征点光源101电连接,该光源供电电路板108设置于该靶标腔体106的内;电源开关107,与该特征点光源101、该无线供电模块110电连接,该电源开关107设置于该靶标腔体106的侧面。
可以理解的,电源开关107用于点亮和关闭特征点光源101,光源供电电路板108与供电模块110用于对特征点光源101进行供电,保证特征点光源101电压功率稳定。
在本发明一实施例中,靶标腔体106的凸起部分呈梯形,配合立柱104实现特征点光源101的空间三层立体分布,有效提高视觉成像特征点的识别度,提高姿态解算精度.
在本发明一实施例中,该靶标腔体106的底面开设有定位孔,该定位孔用于固定被测件,实现被测件的六自由度位姿测量。
在本发明一实施例中,该靶标腔体106的侧面开设有机械转接口111,该机械转接口111用于连接隐藏点测量探针,基于空间姿态角与坐标信息融合,解算探针的空间位置,实现激光跟踪仪的隐藏点测量功能。
在本发明一实施例中,光学逆反射器103为空心反射靶球,以克服角锥棱镜对入射光产生附加光程差与平移误差的问题。
请参阅图4,图4示意性示出了本发明一实施例提供的一种隐藏点测量装置的结构示意图。
如图4所示,该隐藏点测量装置包括如图1或图2该的激光跟踪位姿测量靶标装置100、快速拆卸件303和探针测头305,该激光跟踪位姿测量靶标装置100的机械转接口111和该快速拆卸件303连接,该快速拆卸件303和该探针测头305连接。
可选的,激光跟踪位姿测量靶标装置100的底板上可设计螺纹孔,用于安装把手302,实现靶标的手持式测量。
可选的,隐藏点测量装置还包括加长杆304,快速拆卸件303与激光跟踪位姿测量靶标装置100的机械转接口111进行稳定连接,实现加长杆304与探针测头305的安装,加长杆304优先地选择空心碳纤维材料,减小重量的同时提高部件刚度,探针测头305优先地选择红宝石硬测头。
请参阅图5和图6,图5示意性示出了本发明一实施例提供的一种六自由度激光跟踪位姿测量原理示意图,图6示意性示出了本发明一实施例提供的一种六自由度激光跟踪位姿测量方法的流程示意图。
如图5所示,激光跟踪仪200发射激光给该激光跟踪位姿测量靶标装置100,激光跟踪仪200发出激光入射到激光跟踪位姿测量靶标装置100的光学逆反射器中心103,光学逆反射器103使入射光原路返回,实现距离测量。获取激光跟踪仪200转台光栅编码器得到激光跟踪仪200的方位角与俯仰角。激光跟踪仪200的视觉测量相机探测激光跟踪位姿测量靶标装置100的十个特征点光源101,得到特征点光源101在激光跟踪仪中的像素坐标。
如图6所示,该六自由度激光跟踪位姿测量方法包括操作S610至S650。
在操作S610中,获取该激光跟踪仪的方位角和俯仰角,以及,该激光跟踪仪和该激光跟踪位姿测量靶标装置之间的距离;
在操作S620中,根据该距离、该方位角和俯仰角,计算该激光跟踪位姿测量靶标装置在该激光跟踪仪坐标系下的空间位置;
在操作S630中,获取该激光跟踪位姿测量靶标装置中所有特征点光源在激光跟踪仪中的像素坐标;
在操作S640中,根据该所有特征点光源在该激光跟踪仪中的像素坐标,得到所有特征点光源在该激光跟踪仪坐标系下的转换矩阵;
在操作S650中,根据该转换矩阵,计算该激光跟踪位姿测量靶标装置的姿态角。
具体的,基于距离、方位角与俯仰角,根据极坐标原理计算得到激光跟踪位姿测量靶标装置100在激光跟踪仪200坐标系下的空间位置(x,y,z)。根据激光跟踪仪200视觉测量相机探测激光跟踪位姿测量靶标装置100的特征点光源101,获取特征点光源101的在视觉测量相机中的像素坐标,基于单目视觉算法解算得到所有特征点光源101在激光跟踪仪200坐标系下的转换矩阵
Figure BDA0003959737870000101
以图3所示的10个特征点光源101为例,转换矩阵
Figure BDA0003959737870000102
可表示为:
Figure BDA0003959737870000103
其中,假设激光跟踪位姿测量靶标装置100相对激光跟踪仪200的方位角为θ,俯仰角为φ,横滚角为w,且坐标系按照“Z轴-X轴-Y轴”的旋转顺序。根据式(1),即可解算激光跟踪位姿测量靶标装置100的姿态角,即:
θ=-arcsin(r23)
Figure BDA0003959737870000104
Figure BDA0003959737870000105
结合激光跟踪位姿测量靶标装置100在激光跟踪仪200坐标系下的空间位置(x,y,z),即可获取激光跟踪位姿测量靶标装置100的六自由度信息(x,y,z,α,β,γ)。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作,因此不能理解为对本发明的限制。贯穿附图,相同的元素由相同或相近的附图标记来表示。可能导致本发明的理解造成混淆时,将省略常规结构或构造。并且图中各部件的形状、尺寸、位置关系不反映真实大小、比例和实际位置关系。
类似地,为了精简本发明并帮助理解各个发明方面中的一个或多个,在上面对本发明示例性实施例的描述中,本发明的各个特征有时被一起分到单个实施例、图或者对其描述中。参考术语“一个实施例”“一些实施例”、“示例”“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而目,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或者多个实施例或示例中以合适的方式结合。
此外,术语“第一”“第二”仅用干描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此,限定有“第一”“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个、三个等,除非另有明确具体的限定。此外,位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。
本领域技术人员可以理解,本发明的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合,即使这样的组合或结合没有明确记载于本发明中。特别地,在不脱离本发明精神和教导的情况下,本发明的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合。所有这些组合和/或结合均落入本发明的范围。
以上该的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限制本发明。尽管已经参照本发明的特定示例性实施例示出并描述了本发明,但是本领域技术人员应该理解,在不背离所附权利要求及其等同物限定的本发明的精神和范围的情况下,可以对本发明进行形式和细节上的多种改变。因此,本发明的范围不应该限于上述实施例,而是应该不仅由所附权利要求来进行确定,还由所附权利要求的等同物来进行限定。

Claims (10)

1.一种激光跟踪位姿测量靶标装置,其特征在于,包括:
呈凸台状的靶标腔体(106),具有凸台上表面和凸台下表面;
反射器支座(105),设置于所述靶标腔体(106)的所述凸台的中心位置处;
光学逆反射器(103),设置于所述反射器支座(105)上;
至少两对特征点光源(101),设置于所述凸台上表面和所述凸台下表面,且每对所述特征点光源(101)均相对于所述光学逆反射器(103)对称分布;
至少一个漫反射片(102),每个所述漫反射片(102)均安装于一所述特征点光源(101)的出光口位置处。
2.根据权利要求1所述的激光跟踪位姿测量靶标装置,其特征在于,所述装置还包括:
至少两个立柱(104),可拆卸安装于所述凸台上表面的一对角位置处,且相对于所述光学逆反射器(103)对称分布;
所述至少两个立柱(104)的顶面上均安装有所述特征点光源(101)和所述漫反射片(102)。
3.根据权利要求2所述的激光跟踪位姿测量靶标装置,其特征在于,设置于所述凸台上表面的所述特征点光源(101)的数量为两对,两对所述特征点光源(101)中的一对所述特征点光源(101)设置在另一对角位置处。
4.根据权利要求1所述的激光跟踪位姿测量靶标装置,其特征在于,设置于所述凸台下表面的所述特征点光源(101)的数量为两对,两对所述特征点光源(101)分布在所述凸台下表面的四角处,且每对所述特征点光源(101)均相对于所述光学逆反射器(103)中心对称分布。
5.根据权利要求1所述的激光跟踪位姿测量靶标装置,其特征在于,所述装置还包括:
无线供电模块(110),与光源供电电路板(108)电连接,所述无线供电模块(110)设置于所述靶标腔体(106)内;
所述光源供电电路板(108),与所述特征点光源(101)电连接,所述光源供电电路板(108)设置于所述靶标腔体(106)内;
电源开关(107),与所述特征点光源(101)、所述无线供电模块(110)电连接,所述电源开关(107)设置于所述靶标腔体(106)的侧面。
6.根据权利要求1所述的激光跟踪位姿测量靶标装置,其特征在于,所述靶标腔体(106)的凸起部分呈梯形。
7.根据权利要求1所述的激光跟踪位姿测量靶标装置,其特征在于,所述靶标腔体(106)的侧面开设有机械转接口(111),所述机械转接口(111)用于连接隐藏点测量探针。
8.根据权利要求1所述的激光跟踪位姿测量靶标装置,其特征在于,所述光学逆反射器(103)为空心角反射器。
9.一种隐藏点测量装置,其特征在于,包括:
如权利要求1至8任意一项所述的激光跟踪位姿测量靶标装置(100)、快速拆卸件(303)和探针测头(305);
所述激光跟踪位姿测量靶标装置(100)的机械转接口(111)和所述快速拆卸件(303)连接,所述快速拆卸件(303)和所述探针测头(305)连接。
10.一种六自由度激光跟踪位姿测量方法,应用于权利要求1至8任意一项所述的激光跟踪位姿测量靶标装置和激光跟踪仪,所述激光跟踪仪发射激光给所述激光跟踪位姿测量靶标装置,其特征在于,所述方法包括:
获取所述激光跟踪仪的方位角和俯仰角,以及,所述激光跟踪仪和所述激光跟踪位姿测量靶标装置之间的距离;
根据所述距离、所述方位角和俯仰角,计算所述激光跟踪位姿测量靶标装置在所述激光跟踪仪坐标系下的空间位置;
获取所述激光跟踪位姿测量靶标装置中所有特征点光源在所述激光跟踪仪中的像素坐标;
根据所述所有特征点光源在所述激光跟踪仪中的像素坐标,得到所有特征点光源在所述激光跟踪仪坐标系下的转换矩阵;
根据所述转换矩阵,计算所述激光跟踪位姿测量靶标装置的姿态角。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN117989986A (zh) * 2024-04-07 2024-05-07 佛山市公路桥梁工程监测站有限公司 一种基于组合视觉靶标的拉索动态位移监测方法及系统

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