一種合攏管高精度雙目視覺測量系統技術方案

本實用新型專利技術公開了一種合攏管高精度雙目視覺測量系統，包括雙目高精度三維測量系統、同軸裝置和標靶，所述同軸裝置安裝在一個法蘭的法蘭孔中，標靶插入到同軸裝置中；所述同軸裝置包含安裝板、沉頭螺釘和圓錐臺，所述沉頭螺釘和圓錐臺分別安裝在安裝板的兩側，在圓錐臺上設有同軸的圓錐孔，圓錐臺與沉頭螺釘同軸設置，在安裝板沉頭螺釘一側的表面上安裝有工業強磁；所述標靶包含本體，所述本體的端部設置有測量頭，在本體上設有至少兩個標靶板，標靶板上設有三個或四個圓孔。本實用新型專利技術可以測量待測法蘭的詳細的空間位置，包括法蘭的轉角和偏角，軟件自動讀取測量數據并進行自動計算，實現合攏管高精度測量，同時具有數字化、輕便、可達性高等優點。

【技術實現步驟摘要】
一種合攏管高精度雙目視覺測量系統
本專利技術涉及一種合攏管高精度雙目視覺測量系統，屬于合攏管領域。
技術介紹
船舶是分段建造的，由于分段在制造過程中誤差累積造成船舶制造中產生很多合攏管，合攏管的制作通常采取取型法和現場焊接法。這兩種方法存在以下缺點：(1)精度不高，會存在5％的不合格品(2)作業時間長，在搬運作業時意外事故多發，存在安全隱患(3)需要法蘭和角鐵等輔助工具，造成材料浪費(4)船內焊接、切割等操作存在火災隱患(5)需要技術熟練、經驗豐富的專業技工才能完成在管道制作中最為困難的是“保證成品良好的精度”。但是采用上面兩種方法經常會但是采用上面兩種方法經常會出現制造出的合攏管法蘭螺栓孔位置不正確，導致無法安裝的情況。專利ZL201110309478.9，提供了一種用于合攏管測量再現系統及其測量再現方法，該方法可以解決合攏管測量和再現，但是在使用過程中，中間有障礙物的合攏管或者管徑小于76的無法測量，就會造成全船的合攏管不是100％測量，給現場的施工造成很大的麻煩。采用本專利技術的合攏管高精度雙目成像測量方法可以通過雙目測量加上專用的標靶和測量頭測量現場兩個法蘭的空間位置，可測量的管徑范圍更大，對于中間有障礙物的合攏管也可以測量。
技術實現思路
專利技術目的：為了克服現有技術中存在的不足，本專利技術提供一種合攏管高精度雙目視覺測量系統，通過此方法可以測量待測法蘭的詳細的空間位置，包括法蘭以及法蘭孔的位置關系，軟件自動讀取測量數據并進行自動計算，實現合攏管高精度測量，同時具有數字化、輕便、可達性高等優點。技術方案：為解決上述技術問題，本專利技術的合攏管高精度雙目視覺測量系統，包括雙目高精度三維測量系統、同軸裝置和標靶，所述同軸裝置安裝在一個法蘭的法蘭孔中，標靶插入到同軸裝置中；所述同軸裝置包含安裝板、沉頭螺釘和圓錐臺，所述沉頭螺釘和圓錐臺分別安裝在安裝板的兩側，在圓錐臺上設有同軸的圓錐孔，圓錐臺與沉頭螺釘同軸設置，安裝板位于沉頭螺釘一側的表面上安裝有工業強磁；所述標靶包含本體，所述本體的端部設置有測量頭，在本體上設有至少兩個標靶板，標靶板上設有三個或四個圓孔。作為優選，所述標靶板有三個，三個標靶板分布在本體的兩側，在一側的兩個標靶板上設有三個圓孔，三個圓孔的圓心呈等邊三角形分布，另一側的一個標靶板上設有四個圓孔，四個圓孔的圓心呈正方形分布。作為優選，所述測量頭為球形狀。一種上述的合攏管高精度雙目視覺測量系統的測量方法，包括以下步驟：(1)將雙目高精度三維測量系統固定在三腳架上或者采用螺絲固定；(2)對標靶進行建模，測得標靶板上圓孔的相對位置以及測量頭球心的相對位置；(2)安裝合攏管標靶測量用的同軸裝置在法蘭任一法蘭孔上；(3)打開雙目測量手持終端；(4)將標靶的測量頭放入合攏管標靶測量用的測量頭的錐形孔中，調整標靶角度，在手持終端中可以看到所有靶點，點擊測量采集數據；(5)移動合攏管標靶測量用測量頭在法蘭另外法蘭孔上，重復測量步驟(2)-(4)，測量三個點；(6)移動合攏管標靶測量用測量頭在另一個法蘭孔上，重復測量步驟步驟(2)-(4)，測量三個點；(7)將上述的圖像以及兩組測量點導入計算機中，即可求出兩個法蘭相對位置關系以及法蘭孔的位置。在本專利技術中，上述雙目高精度三維測量系統為兩個高精度工業相機、兩個高精度鏡頭、中央處理器、電池模塊等組成，是整個方法的基礎。上述標靶，主要通過標靶上的標定好反射點在雙目高精度三維測量系統中成像，計算出測量點相對于相機的坐標。主要由專用測量頭、反射靶點、電池模塊和通訊模塊組成。上述合攏管標靶測量用測量頭：主要由測量頭板、工業強磁、安裝螺桿和高精度定位錐形孔等組成。通過它定位法蘭螺絲眼的中心位置。上述雙目測量手持終端，主要由手持終端本體和測量軟件組成。通過它完成人機對話、測量數據采集。有益效果：本專利技術的合攏管高精度雙目視覺測量系統，可以測量待測法蘭的詳細的空間位置，包括法蘭的轉角和偏角，軟件自動讀取測量數據并進行自動計算，實現合攏管高精度測量，同時具有數字化、輕便、可達性高等優點。附圖說明圖1為本專利技術的系統示意圖。圖2為測量頭的結構示意圖。圖3為標靶的結構示意圖。具體實施方式下面結合附圖對本專利技術作更進一步的說明。如圖1至圖3所示，本專利技術的合攏管高精度雙目視覺測量系統，包括雙目高精度三維測量系統1、同軸裝置2和標靶3，所述同軸裝置2安裝在一個法蘭4的法蘭4孔中，標靶3插入到同軸裝置2中；所述同軸裝置2包含安裝板、沉頭螺釘22和圓錐臺21，所述沉頭螺釘22和圓錐臺21分別安裝在安裝板的兩側，在圓錐臺21上設有同軸的圓錐孔，圓錐臺21與沉頭螺釘22同軸設置，安裝板位于沉頭螺釘22一側的表面上安裝有工業強磁23；所述標靶3包含本體34，所述本體34的端部設置有測量頭31，所述測量頭31為球形狀，在本體34上設有至少兩個標靶板32和開關33，標靶板32上設有三個或四個圓孔。在本專利技術中，所述標靶板32有三個，三個標靶板32分布在本體34的兩側，在一側的兩個標靶板32上設有三個圓孔，三個圓孔的圓心呈等邊三角形分布，另一側的一個標靶板32上設有四個圓孔，四個圓孔的圓心呈正方形分布。一種上述的合攏管高精度雙目視覺測量系統的測量方法，包括以下步驟：(1)將雙目高精度三維測量系統1固定在三腳架上或者采用螺絲固定；(2)對標靶3進行建模，測得標靶板32上圓孔的相對位置以及測量頭31球心的相對位置；(2)安裝合攏管標靶3測量用的同軸裝置2在法蘭4任一法蘭4孔上；(3)打開雙目測量手持終端6；(4)將標靶3的測量頭31放入合攏管標靶3測量用的測量頭31的錐形孔中，調整標靶3角度，在手持終端6中可以看到所有靶點，點擊測量采集數據；(5)移動合攏管標靶3測量用測量頭31在法蘭4另外法蘭4孔上，重復測量步驟(2)-(4)，測量三個點；(6)移動合攏管標靶3測量用測量頭31在另一個法蘭4孔上，重復測量步驟步驟(2)-(4)，測量三個點；(7)將上述的圖像以及兩組測量點導入計算機中，即可求出兩個法蘭4相對位置關系以及法蘭4孔的位置。本專利技術的原理：通過標靶板32上設置標記點，通過建模得出標記點以及測量頭31的相對位置關系，在雙目高精度三維測量系統1測量標記點在相機坐標中的大小，通過標記點與測量頭31的相對位置關系，即可得出測量頭31的圓心在相機坐標系中的大小，即法蘭4孔的軸線上的一個點的坐標；通過雙目高精度三維測量系統1可以得出法蘭4面的坐標方程，由于法蘭4孔的軸線垂直法蘭4面，以及已知法蘭4孔軸線上某一點的坐標，即可求出法蘭4的表面與法蘭4孔軸線交點的坐標，通過三個測量點的坐標，即可求出法蘭4孔圓心在法蘭4面上圓直徑的大小，確定了法蘭4孔的位置以及分布，即可得出兩個法蘭4的相對位置關系，從而通過建模求出合攏管的大小。以上所述僅是本專利技術的優選實施方式，應當指出：對于本技術領本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種合攏管高精度雙目視覺測量系統，其特征在于：包括雙目高精度三維測量系統、同軸裝置和標靶，所述同軸裝置安裝在一個法蘭的法蘭孔中，標靶插入到同軸裝置中；所述同軸裝置包含安裝板、沉頭螺釘和圓錐臺，所述沉頭螺釘和圓錐臺分別安裝在安裝板的兩側，在圓錐臺上設有同軸的圓錐孔，圓錐臺與沉頭螺釘同軸設置；所述標靶包含本體，所述本體的端部設置有測量頭，在本體上設有至少兩個標靶板，標靶板上設有三個或四個圓孔。/n

【技術特征摘要】
1.一種合攏管高精度雙目視覺測量系統，其特征在于：包括雙目高精度三維測量系統、同軸裝置和標靶，所述同軸裝置安裝在一個法蘭的法蘭孔中，標靶插入到同軸裝置中；所述同軸裝置包含安裝板、沉頭螺釘和圓錐臺，所述沉頭螺釘和圓錐臺分別安裝在安裝板的兩側，在圓錐臺上設有同軸的圓錐孔，圓錐臺與沉頭螺釘同軸設置；所述標靶包含本體，所述本體的端部設置有測量頭，在本體上設有至少兩個標靶板，標靶板上設有三個...

【專利技術屬性】
技術研發人員：鄒家生，嚴鏗，施志強，葉友利，高飛，黃曉龍，許祥平，
申請(專利權)人：江蘇陽明船舶裝備制造技術有限公司，
類型：新型
國別省市：江蘇;32