TW201518677A - 測量儀器線鐳射測頭測量資料擬合系統及方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種測量儀器線鐳射測頭測量資料擬合系統及方法，該系統用於：獲取第一線鐳射測頭和第二線鐳射測頭測量待測物體所得到的輪廓資料；若所述獲取到的待測物體的輪廓資料在待測輪廓範圍內，利用第一線鐳射測頭測量的輪廓資料和第二線鐳射測頭測量的輪廓資料，計算兩個鐳射測頭之間的傾角值；根據所述兩個鐳射測頭測量的輪廓資料，計算兩個鐳射測頭的位差值和間距值；按照兩個鐳射測頭的傾角、位差值和間距值建立兩個鐳射測頭測量的輪廓資料的擬合關係；根據上述擬合關係利用兩個鐳射測頭測量的輪廓資料來產生待測物體的量測結果。

Description

測量儀器線鐳射測頭測量資料擬合系統及方法

本發明涉及一種測量儀器線鐳射測頭測量資料擬合系統及方法。

目前測量儀器利用線鐳射測頭測量待測物體時，需要使用兩個線鐳射測頭配合量測，廠商提供的測頭配套軟體無法對兩個不同型號測頭的資料進行計算處理。所以迫切需要開發一套計算程式，既符合量測要求又能保證測試精度。

鑒於以上內容，有必要提供一種測量儀器線鐳射測頭測量資料擬合方法及系統。

所述測量儀器線鐳射測頭測量資料擬合系統包括：測量模組，用於利用第一線鐳射測頭和第二線鐳射測頭對待測物體進行測量，並分別獲取第一線鐳射測頭和第二線鐳射測頭測量待測物體所得到的待測物體的輪廓資料；接收模組，用於接收用戶輸入的待測物體的待測輪廓範圍；計算模組，用於當所述獲取到的待測物體的輪廓資料在所述待測輪廓範圍內時，利用第一線鐳射測頭測量待測物體得到的輪廓資料和第二線鐳射測頭測量該待測物體得到的輪廓資料，計算第一線鐳射測頭和第二線鐳射測頭之間的傾角值；所述計算模組還用於根據所述第一線鐳射測頭和第二線鐳射測頭測量所述待測物體的輪廓資料，計算出第一線鐳射測頭和第二線鐳射測頭的位差值和間距值；擬合模組，用於按照第一線鐳射測頭和第二線鐳射測頭的傾角、位差值和間距值建立第一線鐳射測頭測量的輪廓資料與第二線鐳射測頭測量的輪廓資料的擬合關係；所述測量模組還用於根據上述擬合關係利用第一線鐳射測頭採集的輪廓資料與第二線鐳射測頭採集的輪廓資料進行量測計算來產生待測物體的量測結果。

所述測量儀器線鐳射測頭測量資料擬合方法包括：利用第一線鐳射測頭和第二線鐳射測頭對待測物體進行測量，並分別獲取第一線鐳射測頭和第二線鐳射測頭測量待測物體所得到的待測物體的輪廓資料；接收用戶輸入的待測物體的待測輪廓範圍；若所述獲取到的待測物體的輪廓資料在所述待測輪廓範圍內，利用第一線鐳射測頭測量待測物體得到的輪廓資料和第二線鐳射測頭測量該待測物體得到的輪廓資料，計算第一線鐳射測頭和第二線鐳射測頭之間的傾角值；根據所述第一線鐳射測頭和第二線鐳射測頭測量所述待測物體的輪廓資料，計算出第一線鐳射測頭和第二線鐳射測頭的位差值和間距值；按照第一線鐳射測頭和第二線鐳射測頭的傾角、位差值和間距值建立第一線鐳射測頭測量的輪廓資料與第二線鐳射測頭測量的輪廓資料的擬合關係；根據上述擬合關係利用第一線鐳射測頭採集的輪廓資料與第二線鐳射測頭採集的輪廓資料進行量測計算來產生待測物體的量測結果。

相較於現有技術，所述測量儀器線鐳射測頭測量資料擬合系統及方法，能對兩個測頭資料進行擬合，實現對兩個不同型號測頭的資料進行計算處理。

圖1係本發明測量儀器線鐳射測頭測量資料擬合系統較佳實施例的運行環境圖。

圖2係本發明測量儀器線鐳射測頭測量資料擬合系統較佳實施例的功能模組圖。

圖3係本發明測量儀器線鐳射測頭測量資料擬合方法較佳實施例的作業流程圖。

圖4係本發明計算第一線鐳射測頭與第二線鐳射測頭之間傾角值的示意圖。

圖5係本發明計算第一線鐳射測頭與第二線鐳射測頭之間位差值和間距值的示意圖。

圖6係本發明建立第一座標系下的測量資料與第二座標系下的測量資料的擬合關係的示意圖。

參閱圖1所示，係本發明測量儀器線鐳射測頭測量資料擬合系統較佳實施例的運行環境圖。該測量儀器線鐳射測頭測量資料擬合系統10運行於測量儀器1上，該測量儀器1安裝了兩個線鐳射測頭，分別為第一線鐳射測頭11，第二線鐳射測頭12。該第一線鐳射測頭11和第二線鐳射測頭12位於待測物體2的兩側，第一線鐳射測頭11和第二線鐳射測頭12所發射出的鐳射在待測物體2上相交。本實施例中，所述待測物體2為上下表面平整的物體，如塊規。

參閱圖2所示，係圖1中測量儀器線鐳射測頭測量資料擬合系統10的功能模組圖。所述測量儀器線鐳射測頭測量資料擬合系統10包括：測量模組100、接收模組101、判斷模組102、計算模組103、以及擬合模組104。所述模組是具有特定功能的軟體程式段，該軟體存儲於電腦可讀存儲介質或其他存儲設備，可被電腦或其他包含處理器的計算裝置執行，從而完成本發明中測量儀器線鐳射測頭測量資料擬合的作業流程。

如圖3所示，係本發明測量儀器線鐳射測頭測量資料擬合方法較佳實施例的作業流程圖。

步驟S30，測量模組100利用第一線鐳射測頭11和第二線鐳射測頭12對待測物體2進行測量，並分別獲取第一線鐳射測頭11和第二線鐳射測頭12測量待測物體2所得到的待測物體2的輪廓資料。該輪廓資料是指待測物體2的輪廓線的資料，該輪廓線是由多個點組成，因此該輪廓資料是組成該輪廓線的輪廓點的集合。本實施例中，若所述待測物體2可以為塊規，則第一線鐳射測頭11測得該塊規的上表面的輪廓資料，該第二線鐳射測頭12測得該塊規的下表面的輪廓資料，如圖4所示。

步驟S31，接收模組101接收用戶輸入的待測物體2的待測輪廓範圍，如接收用戶輸入的塊規的上表面待測輪廓範圍和下表面的待測輪廓範圍。本實施例中，用戶可以於測量儀器1提供的介面上選擇待測物體2的待測輪廓的起始點座標和終點座標來確定待測輪廓範圍。

步驟S32，判斷模組102判斷上述獲取到的待測物體2的輪廓資料是否在用戶輸入的待測輪廓範圍內。若所述獲取到的待測物體2的輪廓資料不在所述待測輪廓範圍內，則返回執行步驟S30。若所述獲取到的待測物體2的輪廓資料在所述待測輪廓範圍內，則執行步驟S33。

步驟S33，計算模組103利用第一線鐳射測頭11測量待測物體2得到的輪廓資料和第二線鐳射測頭12測量該待測物體2得到的輪廓資料，計算第一線鐳射測頭11和第二線鐳射測頭12之間的傾角值。如圖4所示，其中的L1是第一線鐳射測頭11測量待測物體2所得到的輪廓資料所組成的線段，L2是第二線鐳射測頭12測量待測物體2所得到的輪廓資料所組成的線段，由於第一線鐳射測頭11和第二線鐳射測頭12的角度偏差，L1和L2之間存在夾角，該夾角即為第一線鐳射測頭11和第二線鐳射測頭12之間的傾角值。所述L1和L2是由多個點組成，每個點的座標由測量模組100的測量結果已知，因此，所述計算模組103根據該L1和L2上各個點的資料計算所述第一線鐳射測頭11和第二線鐳射測頭12之間的傾角值，該傾角值即第一線鐳射測頭11和第二線鐳射測頭12之間的傾角值。

步驟S34，計算模組103根據所述第一線鐳射測頭11和第二線鐳射測頭12測量的所述待測物體2的輪廓資料，計算出第一線鐳射測頭11和第二線鐳射測頭12的位差值和間距值。如圖5所示，該計算模組103取出第一線鐳射測頭11測量到的待測物體2的輪廓資料上的第一點，並取出第二線鐳射測頭12上測量到的待測物體2的輪廓資料上與第一點對應的第二點。本實施例中，該計算模組103取出第一線鐳射測頭11測量的所述待測物體2左側最邊緣的一點A’，對應取出第二線鐳射測頭12測量的所述待測物體2左側最邊緣的一點A。以待測物體2的圓心為座標原點建立絕對座標系，以點A’為座標原點建立第一座標系N，以點A為座標原點建立第二座標系M。所述第一線鐳射測頭11和第二線鐳射測頭12的間距值即為所述點A’和點A在絕對座標系下的縱向座標值（即Z軸座標值）差值的絕對值，第一線鐳射測頭11和第二線鐳射測頭12的位差值為點A’和點A在絕對座標系下的橫向座標值（即X軸座標值）差值的絕對值。

步驟S35，擬合模組104用於按照第一線鐳射測頭11和第二線鐳射測頭12的傾角值、位差值和間距值建立第一線鐳射測頭11測量的輪廓資料與第二線鐳射測頭12測量的輪廓資料的擬合關係。本實施方式中擬合模組104按照第一線鐳射測頭11和第二線鐳射測頭12的傾角值、位差值和間距值建立第一座標系下的輪廓資料與第二座標系下的輪廓資料的擬合關係。如圖6所示，A’(X’, Z’)是第一線鐳射測頭11的一個輪廓點座標值，根據第一線鐳射測頭11和第二線鐳射測頭12的傾角值、位差值和間距值建立第一座標系下的測量資料與第二座標系下的測量資料的擬合關係，即該輪廓點A’(X’, Z’)相對於第二線鐳射測頭12測頭的輪廓點座標值A(X, Z)，其中：X=Cos(α+傾角值) R + 位差值，Z= Sin(α+傾角值) R + 間距值，α= arctan( Z’ / X’)， R=。

步驟S36，測量模組100根據上述資料擬合關係利用第一線鐳射測頭11和第二線鐳射測頭12的測量資料進行座標量測計算來產生待測物體2的量測結果。

最後應說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，儘管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和範圍。

1‧‧‧測量儀器

10‧‧‧測量儀器線鐳射測頭測量資料擬合系統

11‧‧‧第一線鐳射測頭

12‧‧‧第二線鐳射測頭

2‧‧‧待測物體

100‧‧‧測量模組

101‧‧‧接收模組

102‧‧‧判斷模組

103‧‧‧計算模組

104‧‧‧擬合模組

無

10‧‧‧測量儀器線鐳射測頭測量資料擬合系統

100‧‧‧測量模組

101‧‧‧接收模組

102‧‧‧判斷模組

103‧‧‧計算模組

104‧‧‧擬合模組

Claims (10)

1. 一種測量儀器線鐳射測頭測量資料擬合系統，運行於測量儀器中，該測量儀器安裝有第一線鐳射測頭和第二線鐳射測頭，其中，所述系統包括：
   測量模組，用於利用第一線鐳射測頭和第二線鐳射測頭對待測物體進行測量，並分別獲取第一線鐳射測頭和第二線鐳射測頭測量待測物體所得到的待測物體的輪廓資料；
   接收模組，用於接收用戶輸入的待測物體的待測輪廓範圍；
   計算模組，用於當所述獲取到的待測物體的輪廓資料在所述待測輪廓範圍內時，利用第一線鐳射測頭測量待測物體得到的輪廓資料和第二線鐳射測頭測量該待測物體得到的輪廓資料，計算第一線鐳射測頭和第二線鐳射測頭之間的傾角值；
   所述計算模組還用於根據所述第一線鐳射測頭和第二線鐳射測頭測量所述待測物體的輪廓資料，計算出第一線鐳射測頭和第二線鐳射測頭的位差值和間距值；
   擬合模組，用於按照第一線鐳射測頭和第二線鐳射測頭的傾角值、位差值和間距值建立第一線鐳射測頭測量的輪廓資料與第二線鐳射測頭測量的輪廓資料的擬合關係；
   所述測量模組還用於根據上述擬合關係利用第一線鐳射測頭和第二線鐳射測頭測量的的輪廓資料進行座標量測計算，以產生待測物體的量測結果。
2. 根據申請專利範圍第1項所述之測量儀器線鐳射測頭測量資料擬合系統，其中，
   所述計算模組取出第一線鐳射測頭測量的所述待測物體上左側最邊緣的第一點，對應取出第二線鐳射測頭測量的所述待測物體上左側最邊緣的第二點，以待測物體圓心為座標原點建立絕對座標系，以第一點為座標原點建立第一座標系，以第二點為座標原點建立第二座標系，所述第一線鐳射測頭和第二線鐳射測頭的間距值即為所述第一點和第二點在絕對座標系下的縱向座標值差值的絕對值，第一線鐳射測頭和第二線鐳射測頭的位差值為第二點和第二點在絕對座標系下的橫向座標值差值的絕對值。
3. 根據申請專利範圍第1項所述之測量儀器線鐳射測頭測量資料擬合系統，其中，所述待測輪廓範圍由用戶於測量儀器提供的介面上選擇待測物體的待測輪廓的起始點座標和終點座標來確定。
4. 根據申請專利範圍第1項所述之測量儀器線鐳射測頭測量資料擬合系統，其中，所述輪廓資料是指待測物體的輪廓線的資料，該輪廓線是由多個輪廓點組成。
5. 根據申請專利範圍第1項所述之測量儀器線鐳射測頭測量資料擬合系統，其中，所述第一線鐳射測頭和第二線鐳射測頭之間的傾角值根據以下方式確定：根據第一線鐳射測頭測量待測物體所得到的輪廓資料組成第一線段，根據第二線鐳射測頭測量待測物體所得到的輪廓資料組成第二線段，第一線段與第二線段之間的夾角及為第一線鐳射測頭和第二線鐳射測頭之間的傾角值。
6. 一種測量儀器線鐳射測頭測量資料擬合方法，運行於測量儀器中，該測量儀器安裝有第一線鐳射測頭和第二線鐳射測頭，其中，所述方法包括：
   利用第一線鐳射測頭和第二線鐳射測頭對待測物體進行測量，並分別獲取第一線鐳射測頭和第二線鐳射測頭測量待測物體所得到的待測物體的輪廓資料；
   接收用戶輸入的待測物體的待測輪廓範圍；
   若所述獲取到的待測物體的輪廓資料在所述待測輪廓範圍內，利用第一線鐳射測頭測量待測物體得到的輪廓資料和第二線鐳射測頭測量該待測物體得到的輪廓資料，計算第一線鐳射測頭和第二線鐳射測頭之間的傾角值；
   根據所述第一線鐳射測頭和第二線鐳射測頭測量所述待測物體的輪廓資料，計算出第一線鐳射測頭和第二線鐳射測頭的位差值和間距值；
   按照第一線鐳射測頭和第二線鐳射測頭的傾角值、位差值和間距值建立第一線鐳射測頭測量的輪廓資料與第二線鐳射測頭測量的輪廓資料的擬合關係；
   根據上述擬合關係利用第一線鐳射測頭和第二線鐳射測頭測量的輪廓資料進行座標量測計算，以產生待測物體的量測結果。
7. 根據申請專利範圍第6項所述之測量儀器線鐳射測頭測量資料擬合方法，其中，所述第一線鐳射測頭和第二線鐳射測頭的位差值和間距值的計算方法包括：
   取出第一線鐳射測頭測量的所述待測物體上左側最邊緣的第一點，對應取出第二線鐳射測頭測量的所述待測物體上左側最邊緣的第二點，以待測物體圓心為座標原點建立絕對座標系，以第一點為座標原點建立第一座標系，以點第二點為座標原點建立第二座標系，所述第一線鐳射測頭和第二線鐳射測頭的間距值即為所述第一點和第二點在絕對座標系下的縱向座標值差值的絕對值，第一線鐳射測頭和第二線鐳射測頭的位差值為第二點和第二點在絕對座標系下的橫向座標值差值的絕對值。
8. 根據申請專利範圍第6項所述之測量儀器線鐳射測頭測量資料擬合方法，其中，所述待測輪廓範圍由用戶於測量儀器提供的介面上選擇待測物體的待測輪廓的起始點座標和終點座標來確定。
9. 根據申請專利範圍第6項所述之測量儀器線鐳射測頭測量資料擬合方法，其中，所述輪廓資料是指待測物體的輪廓線的資料，該輪廓線是由多個輪廓點組成。
10. 根據申請專利範圍第6項所述之測量儀器線鐳射測頭測量資料擬合方法，其中，所述第一線鐳射測頭和第二線鐳射測頭之間的傾角值根據以下方式確定：根據第一線鐳射測頭測量待測物體所得到的輪廓資料組成第一線段，根據第二線鐳射測頭測量待測物體所得到的輪廓資料組成第二線段，第一線段與第二線段之間的夾角及為第一線鐳射測頭和第二線鐳射測頭之間的傾角值。