CN119413092A 转换关系获取方法、检测方法和相关设备 （深圳中科飞测科技股份有限公司）

2在所述探测部件绕所述旋转轴旋转之前，通过所述探测部件对所述标定物进行检测，在所述探测部件绕所述旋转轴旋转之后，通过所述探测部件对所述标定物进行检测，根据所述特征点在所述第一坐标系下的第二特征点坐标，获取所根据所述旋转角度对所述特征点在所述第一坐标系根据所述特征点在第一坐标系下的第一特征点坐标与所述特征点在第二坐标系下的在所述探测部件绕所述旋转轴旋转之前，通过所述探测部件对所述标定物进行检测，在所述探测部件绕所述旋转轴旋转之后，通过所述探测部件对所述标定物进行检测，旋转所述探测部件，使所述探测部件绕所述旋转轴旋转一旋转角度；使述探测部件绕所述旋转轴旋转一旋转角度且使所述标定物分别处于所述探测部件的高度采用所述旋转角度对所述标定物处于所述预设标定高度时所述特征点在所述第一坐使所述探测部件的光轴与所述第一坐标平面垂直且使所述标定物处于所述探测部件3部件与所述第一坐标平面垂直且使所述标定物处于所述探测部件的高度采集量程内的预所述特征结构在第一坐标系下的第一特征结构坐标和所述特征点在所述特征结构中的位使所述探测部件绕所述旋转轴旋转一旋转角度且使所述标定物分别处于所述探测部使所述探测部件绕所述旋转轴旋转一旋转角度且使所述标定物分别处于所述探测部件的4.根据权利要求3所述的转换关系获取方法，其特征在于，所述第一特征结构坐标为(Sx1Sy1结构在所述第三坐标系下的第二特征结构运动坐标，sensor2表示所述特征结构与所述探所述标定物处于所述预设标定高度时所述特征点在所述第一坐标系下的第二特征点系下的第一特征点运动坐标，sensor特表示所述标定物处于所述预设标定高度时所述特征Cy2特，Cz2特)表示所述特征点在所述第二坐标系下的第三特征点坐标，特所述标定物处于所述预设标定高度时所述至少三个特征结构在第一坐标系下的第一4所述标定物处于所述预设标定高度时所述至少三个特征结构在第一坐标系下的第二根据所述旋转角度对所述特征点在所述第一坐标系根据所述旋转角度对所述第二特征点位置点云图中各特征点在所述第二坐标系下的根据所述特征点在第一坐标系下的第一特征点坐标与所述特征点在第二坐标系下的第一特征点位置点云图中各特征点在第一坐标系下的第一特征点坐标与所述第三特征点得到所述第一坐标系与所述第二坐标系之间的转根据所述特征点在所述第一坐标系下的第二特征点坐标，获取所9.根据权利要求8所述的转换关系获取方法，其特征在于，若所述特征点的数量为一旋转角度测算值作为所述探测部件绕所述旋转轴的旋转若所述特征点的数量为多个，所述旋转角度测算值与所述多个5末端旋转结构用于带动所述色散共聚焦探头沿所述旋转第一坐标获取单元，适于在探测部件绕预设的旋转轴旋转之第二坐标获取单元，适于在所述探测部件绕所述旋转轴旋转旋转角度获取单元，适于根据所述特征点在所述第一坐特征点坐标矫正单元，适于根据所述旋转角度对所转换关系获取单元，适于根据所述特征点在第一坐标系下的第使所述探测部件绕所述旋转轴旋转标定角度之后，通过所述探根据如权利要求1_12任一项所述的转换关系获取方法获取的第一坐标系与第二坐标系之间的转换关系将所述标定点在第二坐标系下的第一标定点坐标转换至第一坐标系下，根据所述标定点在所述第一坐标系下的第二标定点坐标构建所述待测物在第一坐标根据所述待测点在所述第一坐标系下的第一待测点坐标和如权利要求1_12任一项所根据所述待测点在所述第二坐标系下的第二待测点坐标，获取所转轴旋转预定旋转角度且所述待测点与所述探测部件之间具有预定目标距离时所述待测转预定旋转角度且与所述探测部件之间具有预定目标距离时具有最佳使所述探测部件绕所述旋转轴旋转所述预定旋转角度，且使所述6Cy2标根据所述待测点在所述第二坐标系下的第二待测点坐标，采用如下述探测部件绕所述旋转轴旋转所述预定旋转角度且所述待测点与所述探测部件之间具有预定目标距离时所述待测点在预设的第三坐标系下的第三第一获取单元，适于使所述探测部件绕所述旋转轴旋转标定部件对待测物中的标定点进行检测，获取所述标定点与所述探测部件之间的第一标定距第二获取单元，适于根据所述第一标定距离、所述第三获取单元，适于根据如权利要求1_12任一项所述的转换关坐标系与第二坐标系之间的转换关系将所述标定点在第二坐标系下的第一标定点坐标转第四获取单元，适于根据所述标定点在所述第一坐标系7第五获取单元，适于根据所述待测点在所述第一坐标系下的第一待要求1_12任一项所述的转换关系获取方法获取的第一坐标系与第二坐标系之间的转换关第六获取单元，适于根据所述待测点在所述第二坐标系下的述探测部件绕所述旋转轴旋转预定旋转角度且所述待测点与所述探测部件之间具有预定部件绕所述旋转轴旋转预定旋转角度且与所述探测部件之间具有预定目标距离时具有最检测单元，适于使所述探测部件绕所述旋转轴旋转所述预定旋转角部件根据所述待测点在所述第三坐标系下的第三待测点坐标对所述待测点进行定位之后，权利要求1_12任一项所述的转换关系获取方法或权利要求14_18任一项所述的检条或多条计算机指令用于实现如权利要求1_12任一项所述的转换关系获取方法或权利要89换关系获取方法获取的第一坐标系与第二坐标系之间的转换关系将标定点在第二坐标系下的第一标定点坐标转换至第一坐标系下，获取标定点在第一坐标系下的第二标定点坐待测点与探测部件之间具有预定目标距离时待测点在预设的第三坐标系下的第三待测点根据如上述任一项的转换关系获取方法获取的第一坐标系与第二坐标系之间的转换关系标对待测物构建第一坐标系，获取对待测物中的待测点在第一坐标系下的第一待测点坐角度且待测点与探测部件之间具有预定目标距离时待测点在预设的第三坐标系下的第三[0013]本发明实施例提供了一种转换关系获取方法，先在探测通过探测部件对标定物进行检测，获取特征点在预设的第一坐标系下的第一特征点坐标，系之间的转换关系和待测物中的标定点在第二坐标系下的第一标定点坐标能够根据所述根据所述待测物在第一坐标系下的姿态获取所述待测点在所述第一坐标系下的第一待测转预定旋转角度且待测点与探测部件之间具有预定目标距离时待测点在预设的第三坐标[0020]图6示出了一种标定物位于多个不同标定高度时采用探测部件所获取的第二特征特征点在第一坐标系下的第二特征点坐标；根据特征点在第一坐标系下的第二特征点坐系之间的转换关系和待测物中的标定点在第二坐标系下的第一标定点坐标能够根据所述根据所述待测物在第一坐标系下的姿态获取所述待测点在所述第一坐标系下的第一待测转预定旋转角度且待测点与探测部件之间具有预定目标距离时待测点在预设的第三坐标[0034]步骤S160：根据旋转角度对特征点在第一坐标系下的第[0038]本发明实施例中，探测部件可包括能够实现本发明的任结构150能够带动探测部件100旋转，从而使得探测部件100能够绕预设的旋转轴(未示出)[0041]探测部件100能够绕预设的旋转轴进行旋转，通过为待测物中不同的待测位置配置适宜的旋转角度，使得探测部件100旋转对应的旋转角度对待测物中对应的待测位置进[0043]标定物200用于获取预设的第一坐标系与第二坐标系之间的坐标转换关系，具体地，通过分别获取标定物200中的特征点215在第一坐标系下和第二坐标系下的位置坐标，可以获取第一坐标系下与第二坐标系之间的转换定物200处于探测部件100的高度采集量程内的预设标定高度S0；使探测部件100与第一坐标平面O1X1Y1垂直且使标定物200处于探测部件100的高度采集量程内的预设标定高度S0之轴Y1和第三坐标轴Z1中任两者之间相互垂直。具体地，第一坐标系为预设的第一机台坐标设标定高度S0，是指控制探测部件100沿平行于第一坐标平面O1X1Y1和/或平行于第三坐标轴Z1的方向移动，使得位于运动平台300上的标定物200处于探测部件100的高度采集量程[0054]本实施例中，使探测部件100的光轴与第一坐标平面O1X1Y1垂直且使标定物200处度采集量程内的预设标定高度S0之后，采用探测部件100对处于预设标定高度S0的标定物标定高度S0时特征结构210在预设的第三坐标系下的第一特征结构运动坐标；根据第一距[0056]本实施例中，预设标定高度S0为探测部件100的高度采集量程的中点。将标定物助于提高第一特征结构运动坐标的获取精度，进而能够提高特征点215在第一坐标系下的下的第一特征结构运动坐标为采用探测部件100之坐标系的原点O1之间的高度差与探测部件100的高度采Sy1)，且采用探测部件100所获取的特征结构210与探测部件100之间的第一距离为sensor1，则特征结构210在第一坐标系下的第一特征结构坐标相应为(Sx1，Sy1，(Sz1+特征结构位置点云图中的特征结构210进行第一中心点坐标提取处理，获取第一特征结构位置点云图中各特征结构210的中心点在第一坐标系下的位置坐标，形成第一特征点位置[0063]对第一特征结构位置点云图中的特征结构210进行第一中心点坐标提取处理，是指从第一特征结构位置点云图中提取各特征结构210的中心点在第一坐标系下的位置坐一坐标系与第二坐标系之间的转换关系的标[0066]图6示出了一种标定物位于多个不同标定高度时采用探测部件所获取的第二特征行检测，获取特征点215在第一坐标系下的第二特征点坐标的步骤，包括：旋转探测部件转角度且使标定物200分别处于探测部件100的高度采集量程内的多个标定高度S0～Sn-1之第三坐标轴Z1的方向移动，使得位于运动平台300上的标定物200分别处于探测部件100的[0069]使标定物200处于探测部件100的高度采集量程内的多个标定高度S0～Sn-1，后续采用探测部件100分别对处于多个标定高在第一坐标系下的多个第二特征点坐标，并通过特征点215在第一坐标系下的多个第二特小二乘法计算得到探测部件100绕旋转轴的旋转角度测算值，则各特征点在第一坐标系下测部件100的高度采集量程内的多个标定高度S0～Sn-1之后，通过探测部件100分别对处于定高度S0～Sn-1的标定物200进行检测，离sensor2；分别获取标定物200处于各标定高度S0～Sn-1时特征结构210在第三坐标系下的标(Sx22采用探测部件100所获取的特征结构210与探测部件100之间的第二距离为sensor2，相应于不同的标定高度Si的情况下，同一特征结构210与探测部件100之间的第二距离sensor2i将不相同，相应使得同一特征结构210在第一坐标系下的第二特征结构坐标为(Sx2，Sy2，第二特征结构位置点云图。可以看出，随着标定物200所处的标定高度Si的不断增加或减[0080]对第二特征结构位置点云图400中的特征结构210进行第是指从第二特征结构位置点云图400中提取各特征结构210的中心点在第一坐标系下的位置坐标，多个特征结构210的中心点在第一坐标系下的位置坐标形成第二特征点位置点云sensor2))，特征点215在第一坐标系下的第二特征点坐标表示为(Sx特，Sy特，(Sz特+与探测部件100之间的第二距离sensor2i将不相同，相应使得同一特征结构210在第一坐标同的标定高度Si时同一特征点215在第一坐标系下的第二特征点坐标(Sx特，Sy特，(Sz特+坐标系下的第二特征点坐标矫正至对应的第二坐标系下，获取特征点215在对应的第二坐于不同的标定高度Si同一特征点215在第一坐标系下的特他的方式获取探测部件绕旋转轴的旋转角度，本领域技人员可以根据实际需要进行选取，[0089]先根据同一特征点在多个标定高度S0～Sn-1下的多个第二特征点坐标，采用最小二乘法均可以计算得到对应的探测部件100绕旋转轴的旋转角度测算值，再将多个特征点一坐标系下的第二特征点坐标进行矫正，获取特征点215在预设的第二坐标系下的第三特构成的第二坐标平面且非平行于第六坐标轴的情况下所获取的特征点215在第一坐标系下且平行于第六坐标轴的情况下应获取的特征结构210在第二坐标系γ特)对标定物200处于预设标定高度S0时特征点215在第一坐标系下的第使得后续根据标定物200处于预设标定高度S0时特征点215在第一坐标系下的第一特征点的第二特征点坐标进行矫正，获取特征点在预设的第二坐标系下的第三特征点坐标的步征点坐标进行矫正，得到第二特征点位置点云图中各特征点215在第二坐标系下的第三特[0101]本实施例中，根据探测部件100绕旋转轴的旋转角度，采用如下的公式对标定物200处于预设标定高度时特征点215在第一坐标系Sz特)表示特征点215在第三坐标系下的第一特征点运动坐标，sensor特表示标定物处于预设标定高度S0时特征点215与探测部件100之间的第三距离；标与特征点215在第二坐标系下的第三特征点坐标，获取第一坐标系与第二坐标系之间的以为待测物中不同的待测位置配置适宜的旋转角度，使得探测部件100旋转对应的旋转角度对待测物中对应的待测位置进行检测，能够准确地获取待测物中待测位置的检测信息，括：根据第一特征点位置点云图中各特征点215在第一坐标系下的第一特征点坐标与第三特征点位置点云图中各特征点215在第二坐标系下的第三特征点坐标，采用奇异值分解算法计算得到第一坐标系与第二坐标系之间的转换特征点位置点云图中各特征点215在第一坐标系下的第一特征点坐标与第三特征点位置点云图中各特征点215在第二坐标系下的第三特征点坐标，求解第一坐标系与第二坐标系之间的转换关系，转换为求解平移前的坐标点与平移后的坐标点之间的距离的最小化问题，[0113]其中，Ai表示第一特征点位置点云图中的特征点i在第一坐标系下的第一特征点一坐标系下的第一特征点坐标和第三特征点位置点云图中各特征点215在第二坐标系下的[0121]之后，根据去中心化处理后的各特征点i在第一坐标系下的第一特并根据计算得到的协方差矩阵通过奇异值分解求出旋转矩阵R的最小二乘解，再根据旋转二特征点坐标；旋转角度获取单元703，适于根据特征点在第一坐标系下的第二特征点坐[0127]本实施例的转换关系获取装置，可以用于执行前述实施如上述的转换关系获取方法获取的第一坐标系与第二坐标系之间的转换关系将标定点在部件绕旋转轴旋转预定旋转角度且待测点与探测部件之间具有预定目标距离时待测点在部件绕旋转轴旋转之前无法获取到该部分待测一标定点运动坐标，采用如下的公式获取标定点在预设的第二坐标系下的第一标定点坐[0138]通过获取六个或更多个标定点在预设的第二坐标系下的第一标定点坐标(Cx2标，够根据六个或更多个标定点标定点在第一