● 摘要
复杂精铸件具有尺寸大、结构复杂、多槽、腔等特点，测量时面临同时兼顾测量效率和槽腔可测性的困难。本文针对复杂精铸件三维测量的应用需求，提出了一种外形测量传感器和内形测量传感器相结合的立体视觉测量方法。首先，在分析测量原理的基础上建立了测量系统的数学模型，并解决了多视场自动数据拼接、内外形数据融合与数据融合参数定标等技术难题；然后，搭建了复杂精铸件内外形测量系统，包括测量复杂铸件的外部可测部分的外形测量传感器和测量复杂精铸件槽腔等被遮挡部分的内形测量传感器；最后，通过实验进行验证了本测量方法所能达到的精度指标，并通过实物测量实验验证了本方法的合理性和适用性。
本文主要进行了以下几个方面的研究工作：
1. 复杂精铸件的内外形测量方法研究。针对复杂精铸件内外形测量的特点与测量需求，设计了外形测量传感器和内形测量传感器相结合的三维形貌拼接测量方法；在建立测量系统数学模型的基础上，设计和构建了外形测量传感器和内形测量传感器。
2.针对复杂精铸件测量时的多视场数据拼接和内外形数据融合难题，研究外形测量数据的数据拼接方法和内外形测量数据的数据融合方法；提出内外形测量数据融合参数定标方法；在分析内层测量传感器上靶标设计对测量精度的影响基础上，对靶标设计布局进行优化。
3.在理论模型的基础上，进行了相关测量实验。通过实验验证外形测量传感器和内形测量传感器的测量精度、内外形测量数据的融合精度等，并对实验结果进行了分析。最后，通过对一个典型的复杂精铸件的叶轮进行内外形测量实验，验证本文所提测量方法的正确性。