毕 超 郝 雪 周 鹏

(北京航空精密机械研究所 精密制造技术航空科技重点实验室，北京 100076)

1 引 言

近年来，我国的先进制造装备与技术取得了飞速发展，对复杂零部件的加工精度和生产效率提出了越来越高的要求，这就使得现代测量技术及仪器要逐渐发展成为必备的生产部件或设备，应用于工业现场并参与到制造过程中[1]。随着测试计量技术及其相关学科的长足进步，基于光学三角法测量原理的结构光三维视觉测量技术，由于实现容易、操作方便、成本低廉和应用灵活，并且具备在线、非接触和实时测量的特性和潜力，在科学研究和工业生产中得到了越来越广泛的应用。

依据结构光三维视觉测量技术研发出的十字线结构光视觉传感器，主要由光学投射器和摄像机构成[2]。对于此类传感器来说，其数学模型的建立与结构参数的标定是确保测量功能实现的关键[3]。目前，许多学者在结构光视觉传感器的数学建模和标定方法方面开展了研究工作。王金桥等建立了线结构光视觉传感器的数学模型，根据张正友方法并结合L-M非线性优化算法标定出了摄像机的内、外部参数，并通过引入辅助线激光而形成双激光交点，完成了对线结构光平面的精确标定[4]。高金刚等基于高精度的异形量块，通过提取光平面与异形量块的交线中心线，并采用GA-RBF算法实现了对线结构光传感器的标定，标准偏差均值约为0.008%[5]。邹媛媛等针对三线结构光视觉传感器，设计了由高精度条板与精密平移台构成的靶标，并采用支持向量机方法实现了对传感器的直接标定[6]。……