基于线激光三角法的圆孔尺寸测量研究

针对小圆孔轮廓的精密测量难度大,构建了一个基于线激光三角法的圆孔尺寸测量系统。对杂散光、激光点间距和激光线倾斜等误差因素进行分析,设计实验,搭建了基于线激光三角测距传感器、气浮位移平台和十字滑台的表面形貌测量装置。研究合适的测量系统参数,通过MATLAB理论仿真圆和实验装置实际测量圆,获取环规标准件圆孔三维形貌点云数据。利用HOUGH圆变换法、最小二乘拟合圆法和最小距离拟合圆法,实现高效、准确地计算圆尺寸参数。测试结果表明,圆心位置的微小改变不影响测量结果,HOUGH圆变换法优于最小二乘法和最小距离法。对于不同直径的环规标准件,利用HOUGH圆变换法重复测量,实验测量误差最小2μm,当圆孔直径过小时,杂散光对测量结果影响明显。