大尺寸物体测量方法国内外研究现状
大尺寸物体测量方法国内外研究现状
大尺寸物体测量方法国内外研究现状随着现代工业的发展，对测量要求越来越高，尤其是大尺寸的目标测量，一般要求其测量范围大、测量精度高或者需要实现动态测量。
文章针对大尺寸物体的尺寸测量问题，研究了国内外的发展现状，对如今接触式测量和非接触式测量的技术做了简单介绍，较详尽地描述了非接触式测量中的视觉测量。
标签：大尺寸；尺寸测量；视觉测量1 概述由于经济的迅猛发展，现代化工业对大尺寸物体测量需求日益升高，例如铸造行业、钢铁企业、船舶与航天企业等，大尺寸物体的测量逐渐成为国内外研究的热点。
如今国内外较传统成熟的测量方法主要分为两类，接触式测量和非接触式测量。
主要包括计算机视觉测量技术、超声波测量、激光测量、室内全球定位系统等测量技术。
2 国内外研究现状首先接触式测量中，超声波测量中接触式测厚仪由主机和探头两部分组成，在被测物体内应用超声波脉冲的反射原理进行[1]。
该方法虽然成本较低但精度容易受影响，例如测量物体表面不光滑、环境温度偏高等都容易影响测量精度。
典型的接触式测量还有三坐标测量机，测量时测量机的测头接触被测工件，系统自动记录被测量点的三围坐标信息，进而根据多个空间点坐标信息计算出被测物体几何尺寸或者位置等[2]。
该方法虽然精度较高但满足不了实时性无法实现动态测量。
激光跟踪测量系统根据目镜返回的光束来实现动态测量目标的距离[3]。
该方法效率及成本都较高，并且激光也极易受周围大气温度等的影响。
非接触式测量有很多种，例如射线法、激光法、结构光测量法、视觉测量法、漏磁法等。
文献[4]应用了漏磁法，漏磁法对被测物体的材质要求较高，一般要求物体能够被磁化。
X射线本质上其实是一种电磁波，其对环境有较高的适应能力，文献[5]便将射线法应用于钢板尺寸的测量。
国外研究领域，法国Mensi公司生产的扫描仪可以轻松实现被测物的三维重构，Mensi S25利用了平面三角法[6]。
结构光三维测量方面如德国GOM公司的ATOS三维扫描仪为工业测量提供了一种非接触式的三维光学测量。
大尺寸精密测量技术及其应用分析
大尺寸精密测量技术及其应用分析摘要：伴随着数字化技术的不断发展，测量技术逐渐从以往的简单测量技术转变为多元化的数字化调查、分析和预测性技术，数字化测量技术是当代地理信息自动化、现代化、实时化的直接表现。
在各类型工程测量当中，大尺度精密测量技术的合理应用不仅可以提升测量工作的整体工作效率，还可以显著控制测量工作的人力资源投入程度，对于降低经济成本和提升人力投入使用价值有着明显的推动作用。
对此，本文详细分析大尺度精密测量技术及其应用。
关键词：大尺度；精密测量技术；应用引言伴随着我国科学技术不断发展，高精度的大型工业也处于快速发展阶段，尤其是在机械制造、船舶制造、航天航空制造等领域当中，其成品的尺寸也在不断的提高，同时复杂性也在不断增加，自动化的生产能力也显得越发重要，这也就需要对各种大型工业产品在制造过程中给予较高的精确度，甚至对于一些要求更为苛刻的产品必须给予动态性的质量检测。
大尺度精密测量技术主要是给予高效率、高精确程度的数字化测量系统为基础，例如激光跟踪仪、室内GPS等，再借助不同的数字化测量系统的测量原理、测量方式以及测量范围等，实现大幅度提升测量精准度以及测量效率的效果。
对此，探讨大尺寸精密测量技术及其应用具备显著意义。
1.大尺度精密测量技术大尺度精密测量技术在工程测量当中的应用的关键性技术相当多，但是无论是怎样的技术，其都是基于数字化测量系统为基础的。
目前，在工业领域当中能够普及使用的大尺度精密测量技术，主要有关节测量臂、三坐标测量机、激光跟踪仪、室内GPS、数字化摄影测量技术以及激光雷达等技术。
在上述的集中大尺度精密测量技术当中，三坐标测量机的测量优势在于精度高、通用性高以及效率高，缺陷在于便携性较弱，测量范围会因为工作台的大小而遭受限制；关节测量臂的测量优势在于便携性较好，自由程度较大，缺陷在于自动化程度较差，测量效率比较低；激光跟踪仪优势在于动态性能较好，测量范围广，便携性较好，缺陷在于单台使用时角度误差比较大，价格较为昂贵；室内GPS的测量优势在于全方位的测量忒单较好，缺陷在于需要多个基站配合使用，经济价格比较高；激光雷达的优势在于测量精度较高，分辨率比较好，但是缺陷在于预热时间比较长，测量的成本比较高；数字化摄影测量工作环境比较低，测量效率比较高，但是缺陷在于误差源比较多。
大型零部件几何尺寸测量技术现状及趋势
大型零部件几何尺寸测量技术现状及趋势摘要：大型零件的几何尺寸测量与控制是保证产品交付质量的基础，设备性能和产量的提高对几何尺寸测量的精度及效率提出了更高的要求。
关键词：大型零部件；几何尺寸；尺寸测量大尺寸测量技术的发展和载运执行技术的联合应用，为大型零部件的高精度、高效率测量提供了支撑。
然而，如何在现有技术的基础上构建一个能满足大型零件智能制造需求的测量系统，是现代制造企业面临的普遍问题。
基于此，本文对大型零部件几何尺寸的测量进行了详细的论述。
一、专用大尺寸测量系统专用大尺寸测量系统是利用现有的大尺寸测量技术及载运执行技术构建的，以满足复杂大型零件几何尺寸高效测量的需要。
载运执行技术的发展为大型零件的自动测量提供了一种有效的手段。
用于测量大型零件几何参数测量的执行机构或载运支撑系统，按其功能不同可分为三类：第一类是综合执行测量装置，主要采用高精度直线导轨或旋转轴承作为高精度直线或旋转导向手段，光栅尺作为测长手段，圆光栅或角度编码器作为测角手段,传感测头由电机驱动，载运到被测工件的测量工况位置。
同时采集传感测头、光栅尺或圆光栅数据，经建立的几何误差补偿模型，实现被测大型零件几何参数的高精度、高效率测量。
第二类是传感测量执行装置，用于根据测量范围、角度、稳定性等测量要求，将非接触式或接触式测量传感器载运到被测工况位置，进行高效测量。
传感测量执行装置本身不需高的定位精度，传感器空间位置由大尺寸测量设备独立获得，从而达到高效、可达、经济的测量目的。
第三类是大尺寸测量系统载运支撑装置，用于将测量仪器按计划载运到优化站位，实现站位优化，保证测量过程中支撑的稳定性。
典型代表是航空工业计量研究所研制的高空精测平台，有效提高了“嫦娥”探测器的精测效率。
专用大尺寸测量系统按其工作特点可分为固定测量系统、柔性测量系统。
专用测量系统主要针对大型零件生产测量的需求构建，一般采用执行测量一体化方案或大尺寸测量系统与传感测量执行装置的组合方案。
大尺寸几何量立体视觉测量方法分析
大尺寸几何量立体视觉测量方法分析摘要：科技的快速发展，为工业体系的的建设和发展注入了持久的活力，同时，相关产品的测量、质量方面的把关也越来越严格。
在各种产品之中，大尺寸工件的测量受到现有测量技术的限制较大，给测量工作造成了一定的困难。
目前，测量技术主要是针对外形尺寸较小的产品；在大尺寸产品的测量技术开发层面还未形成较为完成的体系。
但是，现代工业中定制件以及大尺寸工件越来越多，工业生产要求的提高要求大尺寸工件的测量精度也需要相应的提高，因此，亟需进行适应工业体系发展的大尺寸几何量的立体视觉测量技术的开发，以应对时代的需求。
文章简要的分析了当前测量技术的现状和存在的问题，就大尺寸几何量立体视觉测量实验的过程和结果进行了分析。
关键词：大尺寸；几何量；视觉测量方法1 测量方法综述随着社会的发展和工业体系的建设，现代制造业正朝着自动化、多元化、智能化、高效化、高质量的趋势发展，此外，现代工业还要求工业生产要更多的满足环保方面的要求。
工业体系自动化、多元化趋势的发展，导致非标件的应用越来越多，常规的检测工具和检测方法已经逐渐不能满足工件在测量方面的精度要求，导致当前质量检测工作遇到较多的困难。
为了提高测量技术，满足非标工件的测量需要，未来的测量工作需要在两个方面进行优化和巩固。
（1）小尺寸测量，主要指纳米级测量技术；（2）大尺寸测量，也是本文所研究的主要内容，主要是指工件的几何形状测量和几何尺寸测量等，工件几何尺寸较大，一般在几米到上百米的范围。
现代工程中，常常要求工件具有较高的组合质量以及安装要有较好的可操作性，避免大量零散工件的繁琐性组装，在一定程度上提高了大尺寸工件的应用范围，尤其是在汽车行业、船舶制造业、水利工程、航空航天工程以及机械制造行业等大型产品制造业，具有广泛的应用。
相较于传统的测量方法，大尺寸测量在测量环境、测量精度以及测量效率方面都具有不同的要求，传统的测量方式通常是针对二维平面中的计量尺寸的测量，量具一般分为普通量具和专用量具。
浅析大尺寸测量的意义及发展趋势
的废 品，如果将这一部 分加 以计算 ，全年所 产生 的浪费将更 多 ，而这也更进一步证明当前 形势对大尺寸测量 的急切 需求 ，
如果有适 当的测量仪 器产生 ，将 在很大程度 上降低 工厂 的生 产成本 。
２ 大 尺寸 测量 机 的研 究 意义
２１ 提 高大 尺寸零件的测量精度 ．
吨。如全国有 １０条这样 的生产线 ：每 天生 产的返修品 １× ０
１０ ０ 条＝ ０ １０吨 ；全年则是 １０吨ｘ ６ ０ ３ ５天＝ ６５０吨；经 粗略计 ３， ０
算 如果每 吨返修 品 的费用约 为 ２００元 ，则全年 的费 用为 ２ ， ０ ，
０ ０元 ｘ ６ ０ ０ ３ ５０吨＝ ３ ０ ， ０元 。以上情 况 尚没有计 算所产生 ７ ， ００ ０ ０
电脑编 程技巧 与维 护
浅析大尺寸测量 的意义及发展趋 势
李 伟 ，戚 晓艳 ，李 香
（ 空军航空大学 ，长春 １０ ２ ） ３ ０ ２ 摘 要 ：以当今 涉及 大尺 寸测 量的生产单位所 面临的实际问题 为依据 ，分析 了研 究大尺寸测量 的重要意 义。阐述 了
国 内外近年来大尺寸测量的发展概况及下一步的发展趋势 ，为设计符合 生产实际需求的大尺寸测量机指明 了方向。
当前 ，大尺寸测 量的精度 的准确 性国 内外 基本上 可通过 对 机床 的定期 检查来保证 ，并对调整 机器 的第 一个检 查工具 是严 格保密 ，而在我 国 ，对 大型部件 长度测量 仍然继 续在采 用 以往 的测 量方法 ，传统 机械测量方法 只能测量 ７ 、８级精度 的零件 ，用来 测量精 密零 件 的仪器 实际上是 在 国内外 都没有
（） 测 量 长 度 ２ ０米 以 上 的 测 量 ，由 于激 光 的 适 时 出现 ， ２ ０
大尺寸测量关键技术研究
大尺寸测量关键技术研究在现代工业领域，基于空间坐标体系的大尺寸测量的应用范围越来越广泛，国内外对于大尺寸测量的技术也越来越紧迫，激光跟踪技术因为其测量精度高、测量范围广以及方便携带等优势，成为了大尺寸测量当中的先进技术，文章主要基于激光跟踪技术，研究大尺寸测量关键技术。
标签：大尺寸测量；激光跟踪；关键技术Abstract：In the field of modern industry，the application of large-scale measurement based on spatial coordinate system is more and more extensive，and the technology of large-scale measurement is becoming more and more urgent at home and abroad. Laser tracking technology has become an advanced technology in large scale measurement because of its high measurement accuracy，wide measurement range and easy to carry，etc. This paper is mainly based on laser tracking technology，and the key technology of large scale measurement is studied.Keywords：large scale measurement；laser tracking；key technology1 大尺寸测量系统设计方案设计1.1 大尺寸测量任务描述本文重点选取的是某个航天公司所属的某个型号中的一种航天产品当作是测量目标，实施大尺寸物件测量。
探析现代大尺寸空间测量方法
探析现代大尺寸空间测量方法发布时间：2022-12-06T02:28:56.829Z 来源：《福光技术》2022年23期作者：谭磊[导读] 在当前，我国科学技术快速发展，其中不同工业应用技术的发展革新与发展进步状态良好，为工业行业生产发展多坚定良好基础。
在工件生产与测量过程中，也需要结合创新技术提出更高要求，相比于普通工件操作难度更大。
广州广电计量检测股份有限公司广东广州 510000摘要：在当前，我国科学技术快速发展，其中不同工业应用技术的发展革新与发展进步状态良好，为工业行业生产发展多坚定良好基础。
在工件生产与测量过程中，也需要结合创新技术提出更高要求，相比于普通工件操作难度更大。
在针对大尺寸工件进行测量过程中，需要突破常规技术手段以及传统测量技术限制，深刻思考大尺寸空间测量方法，建立成熟的测量技术体系。
在本文中就主要讨论了传统工业生产中工件的常用测量方法，然后探析大尺寸几何量立体视觉测量实验技术方法，提高大尺寸空间测量工作水平。
关键词：现代大尺寸空间测量方法；工件；常用测量方法；立体视觉测量实验前言：当前，全球视觉因测量理论获得良好发展，同时还需要加强设备的质量水平，制定出有效的测量方法，做好立体视觉测量实验工作，能够将其优势充分发挥出来，做好各项优化工作。
再有，这种方式不仅能够降低成本，同时还能减少相应误差，能够在短时间内获取有效数据，结合相应的几何参数，将其测量效果有效表现出来[1]。
一、现代大尺寸空间测量的工件常用测量方法在工业生产过程中，全面提升生产质量，能够有效完成节能目标，积极开展相应的检测工作，确保检测工作提出相应严格要求。
在常规工件测量工作过程中，也需要结合研究方法分析多方面技术内容，保证小尺寸测量工作实施到位，例如可以采用到纳米测量技术[2]。
就大尺寸测量过程中，还需要结合表面形态测量与几何尺寸测量来分析被测量工件，优化测量尺寸（可从米到百米进行测量）。
在对工程安装过程进行简易性操作，确保多种形态技术应用优化，保证大型产品开发、装配、验收不同关键环节，保证检测作用充分发挥出来，在进行测量时需要将其尺寸有效测量出来，这样才能有效提升精准度[3]。
大尺寸几何量立体视觉测量方法研究
大尺寸几何量立体视觉测量方法研究随着现代科技的发展，立体视觉测量技术已经在很多领域得到了广泛的应用，其中大尺寸几何量的立体视觉测量尤为重要。
大尺寸几何量的立体视觉测量方法研究，对于工程测量、制造业和建筑行业等领域都具有重要的意义。
本文将探讨大尺寸几何量立体视觉测量方法的研究现状、存在的问题以及未来的发展方向。
立体视觉测量是通过多个摄像头同时观测同一目标，然后利用视差信息进行测量的一种技术。
在大尺寸几何量的测量中，常常需要考虑如何处理大范围内的复杂表面，以及如何准确地测量三维结构等问题。
目前，针对大尺寸几何量的立体视觉测量方法研究主要集中在以下几个方面：1. 三维点云数据采集与重构技术。
采用多个摄像头进行三维点云数据采集，然后通过三维重构算法将点云数据转化为三维模型，以实现对大尺寸物体的测量。
2. 视差计算与立体视觉测量精度提高技术。
通过对多个摄像头拍摄的图像进行处理，计算不同摄像头之间的视差，进而提高立体视觉测量的精度。
3. 多摄像头系统的设计与优化。
针对大尺寸几何量的特点，设计更加适合的多摄像头系统，并对其进行优化，以满足对复杂表面的测量需求。
二、存在的问题尽管在大尺寸几何量立体视觉测量方法研究中已经取得了一定的成果，但仍然存在一些问题亟待解决。
主要包括以下几个方面：1. 三维点云数据采集与重构技术的精度和效率有待提高。
在采集大尺寸物体的三维点云数据时，往往受到环境光线、物体表面材质等因素的影响，导致采集的数据不够精确。
在三维重构过程中，也存在一定的误差。
以上问题的存在，制约了大尺寸几何量立体视觉测量方法的进一步发展。
如何解决这些问题，提高立体视觉测量的精度和效率，成为了当前研究的关键。
三、未来的发展方向针对上述存在的问题，大尺寸几何量立体视觉测量方法的未来发展需要在以下几个方向上进行改进和完善：大尺寸几何量立体视觉测量方法的研究和发展具有重要的意义。
随着科技的进步和研究的不断深入，相信在不久的将来，大尺寸几何量的立体视觉测量技术将能够得到进一步的提高和完善，从而更好地满足实际应用的需求。
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大尺寸物体测量方法国内外研究现状
随着现代工业的发展，对测量要求越来越高，尤其是大尺寸的目标测量，一般要求其测量范围大、测量精度高或者需要实现动态测量。
文章针对大尺寸物体的尺寸测量问题，研究了国内外的发展现状，对如今接触式测量和非接触式测量的技术做了简单介绍，较详尽地描述了非接触式测量中的视觉测量。
标签：大尺寸；尺寸测量；视觉测量
1 概述
由于经济的迅猛发展，现代化工业对大尺寸物体测量需求日益升高，例如铸造行业、钢铁企业、船舶与航天企业等，大尺寸物体的测量逐渐成为国内外研究的热点。
如今国内外较传统成熟的测量方法主要分为两类，接触式测量和非接触式测量。
主要包括计算机视觉测量技术、超声波测量、激光测量、室内全球定位系统等测量技术。
2 国内外研究现状
首先接触式测量中，超声波测量中接触式测厚仪由主机和探头两部分组成，在被测物体内应用超声波脉冲的反射原理进行[1]。
该方法虽然成本较低但精度容易受影响，例如测量物体表面不光滑、环境温度偏高等都容易影响测量精度。
典型的接触式测量还有三坐标测量机，测量时测量机的测头接触被测工件，系统自动记录被测量点的三围坐标信息，进而根据多个空间点坐标信息计算出被测物体几何尺寸或者位置等[2]。
该方法虽然精度较高但满足不了实时性无法实现动态测量。
激光跟踪测量系统根据目镜返回的光束来实现动态测量目标的距离[3]。
该方法效率及成本都较高，并且激光也极易受周围大气温度等的影响。
非接触式测量有很多种，例如射线法、激光法、结构光测量法、视觉测量法、漏磁法等。
文献[4]应用了漏磁法，漏磁法对被测物体的材质要求较高，一般要求物体能够被磁化。
X射线本质上其实是一种电磁波，其对环境有较高的适应能力，文献[5]便将射线法应用于钢板尺寸的测量。
国外研究领域，法国Mensi公司生产的扫描仪可以轻松实现被测物的三维重构，Mensi S25利用了平面三角法[6]。
结构光三维测量方面如德国GOM公司的ATOS三维扫描仪为工业测量提供了一种非接触式的三维光学测量。
文献[7]基于结构光光栅投影，利用傅里叶变换轮廓测定法来实现三维物体形状的自动测量。
测厚仪器的研究方面如德国IMS 公司提供的X射线测厚仪是一种以X射线为载体的非接触式厚度测量系统，在未接触条件下对带钢的厚度完成测量，测量精度高达1‰。
并且在全世界第一次成功地把轧机的厚度测量和速度测量系统紧凑地装在一个测量框架上，厚度测量系统采用IMS公司单一通道X光测厚装置，速度测量采用VLM 200 SD 装置，在许多轧机上成功使用[8]。
CCD测宽方面如加拿大KELK公司的ACCUBAND系列测宽仪[9]性能较好，该仪表用两个线阵CCD的摄像头看带钢。
带钢的每个边缘都能被两个摄像头从不同的角度看到。
用带钢边缘在CCD阵列
上的图像和摄像头到测量区域的几何关系可以计算出两个边缘的横向和垂直方向的位置，进而得出带钢宽度。
除此之外，非接触式测量中视觉测量技术迅速发展和逐渐成熟，越来越普遍与受重视，它广泛应用在航天、工业、军事、医疗等各个行业。
计算机视觉指的是利用摄像机等各种成像系统来代替人眼和大脑，需要对获取的图像做进一步处理，对获取的目标进行识别等工作，最终使得计算机能够像人一样能够观察和识别各种物体。
典型的计算机视觉测量技术主要包括双目立体视觉、单目视觉以及基于结构光的视觉测量。
基于双目立体视觉的尺寸测量问题，对外形不规则的大尺寸物体测量十分有效，首先需要提取目标物体特征点，进一步特征点进行匹配，然后通过对三维点的重建来实现被测物体的尺寸测量[10]。
Shinichi Goto[11]等提出了结合双目立体视觉与运动视觉的一种三维测量方法，提高了三维视觉的测量精度。
单目视觉测量领域中，一个相机所拍摄的一张图像往往无法包含整个待测物体，此时需要多个摄像机拍摄多张图像，终究属于单目测量，但需要进一步将多副图像拼接为一副完整图像。
1965年计算机图形学创始人Ivan Suthutherland 最先提出了全景图像拼接这一课题。
文献[12]提出了基于投影的测量拼接方法，该方法利用基于随机抽样一致性算法，将不同区域的局部三维数据进行拼接，最终得到完整待测钢板的三围数据信息，进而测得物体尺寸。
文献[13]采用了一种基于坐标变换的拼接方法，将多幅有重叠部分的图像变换到同一坐标系下实现图像拼接，然后在拼接图像上提取待测目标特征进而对其尺寸加以测量。
参考文献
[1]杜裕平.超声波测厚义精确测量钢板厚度的方法[J].中国高新技术企业，2013，13：52-54.
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[9]ACCUBAND测宽仪C965-A和B型V6.0版用户手册[Z].
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[12]史金龍，钱强，等.大尺度钢板的三维测量和拼接[J].光学精密工程，2014，22（5）：1165-1170.
[13]陈海林，熊芝，等.大尺寸工件视觉测量中的图像拼接方法[J].计算机测量与控制，2015，23（2）：523-525.
作者简介：韦飞云（1990，9-），女，汉，籍贯：河北沧州，硕士研究生，单位：沈阳理工大学信息科学与工程学院，计算机软件与理论专业，研究方向：图像处理与分析技术。