（北京航空航天大学机械工程与自动化学院，北京 100191）

在飞机装配过程中存在诸多阶差和间隙，如蒙皮对缝之间、蒙皮与结构之间、舵面与结构之间、机身部段之间、整流罩壁板之间等。阶差和间隙超过设计容限会对飞机的装配质量、飞行性能、隐身性能等造成严重影响，因此需要对其进行精确检测。

传统的测量方法是利用塞尺和人眼观测对阶差和间隙进行检测，效率较低，误差较大，并且测量数据不能进行有效采集和处理。对一些复杂结构处的阶差和间隙，由于无法放入塞尺而难以测量。近年来，数字化测量技术在工业制造领域的应用愈来愈广泛，其中激光测量技术尤为突出[1-2]，如激光跟踪仪、iGPS等，测量精度高、范围广，但由于只能测量靶球中心的单点坐标，应用范围受到限制。视觉测量技术[3]因具有非接触性、测量密度高、系统柔性好等特点，适合于阶差和间隙的测量。

目前国外已经有众多数字化测量产品用于工业检测，在相关领域的技术应用十分成熟。如德国LEICA公司生产的T-Scan扫描测头，具有70000点/s的数据采集能力，在8.5m范围内空间长度测量误差不超过50μm，应用于汽车车身扫描及孔、槽等几何元素的检测。德国MICRO-EPSLILON公司的scanCONTROL 2D/3D激光轮廓扫描仪用于测量和评估表面外轮廓，测量频率达到256000点/s。美国Origin Technologies公司的LaserGauge系列产品也已用于波音飞机表面间隙和阶差的检测。

视觉测量技术在国内相关领域的发展相对滞后，研究成果尚未投入实际应用。南京航空航天大学的沈昌力[4]、张卡[5]等开发线结构光视觉测量系统，对飞机装配阶差和间隙进行检测，但只能进行静态测量，测量倾斜物体时存在尺寸偏差的问题。……