题目：大型部件柔性装配激光跟踪视觉导引测量技术研究

大型部件柔性装配中的激光跟踪测量技术是当今国内外大尺寸测量研究的一个热点。视觉测量具有非接触、精度高、响应快、柔性好、智能化及自动化程度高等特点。利用视觉测量技术可智能化导引激光跟踪仪，实现全自动测量，解决传统的激光跟踪测量系统存在的效率低、成本高、自动化程度低等问题。论文围绕国家863重点项目“组合式大尺寸精密测量技术”，针对大型部件柔性装配激光跟踪视觉导引测量涉及的关键技术，从理论、方法上进行了深入的研究和讨论。在激光跟踪视觉导引测量机制研究、系统全局标定、视觉图像特征提取、球心定位等方面完成了系列工作，设计并实现了激光跟踪视觉导引测量的软硬件系统，搭建了实验系统，对系统的标定精度和测量精度进行了实验分析。论文完成的主要工作包括以下几个方面：1.研究了激光跟踪视觉导引测量系统特点，建立了激光跟踪视觉导引测量机制，给出了测量系统的数学模型，构建了实验系统。2.研究了激光跟踪视觉导引全局标定方法，提出了基于空间平面的全局标定方法、基于2D圆孔靶标的全局标定方法，实现了激光跟踪仪与视觉系统的全局标定，获得了高精度的系统参数。3.研究了视觉图像特征——目标反射球的自动识别与提取，基于Gestalt理论实现了目标反射球图像椭圆的自动识别与参数提取。4.研究了基于单目摄像机的空间球体球心定位方法，实现了由提取的图像特征参数解算空间球球心三维坐标，对算法进行了仿真分析。5.设计并构建了激光跟踪视觉导引测量实验系统，完成了系统硬件设计及软件编写；设计了一种2D圆孔靶标，将其用于系统标定。6.进行了大型部件激光跟踪视觉导引测量系统的标定与测量实验，对系统的标定与测量精度进行了分析。7.研究了基于三激光跟踪仪的自动导引测量系统，建立了系统测量的数学模型，进行了仿真分析。