空间自由曲面测量技术的动态与发展（一）

本文第一部分在定义空间自由曲面的基础上论述了空间自由曲面测量技术——扫描测量的定义、扫描测量分类及其优缺点。     

空间自由曲面测量系统中的测点自动布置

本文论述空间自由曲面测量对测点的布置的要求，以及如何实现三维空间测点的自动等弧长均匀布置和任意疏密的布置办法。该办法有利于测量数据与ＣＡＤ／ＣＡＭ系统的接口，有利地实现空间自由曲面的自动测量。     

自由型曲面的测量与重建

本方法无需要求采样点有序化和被测面边界的切矢和扭矢为已知,其曲面生成精度高,适用于三坐标测量机上自由曲面的快速,精密测量和重建。     

自由曲面测量研究综述

本文结合国内外研究现状,对自由曲面零件的各种测量方法进行了比较,并对曲面CAD模型已知时测点的自适应分布、测量路径优化、自由曲面形状误差评定和CAD模型未知时的测量规划和测点数据处理等自由曲面测量中的几个关键问题进行了综述和分析。     

三维自由曲面的激光扫描测量

目前对三维自由曲面的测量大多采用三坐标测量机进行单点测量 ,然后用计算机图形学有关理论进行曲面拟合 ,选不同的测量点得到的拟合曲面也就不同。三维激光扫描系统很好地解决了这一问题 ,实现了三维自由曲面快速、精确、方便地测量。     

基于点坐标测量的自由曲面非接触测量方法

提出了一种基于点坐标测量的自由曲面的非接触测量方法,介绍了测量系统的组成及工作原理,给出了系统的标定方法,并将该方法的主要特性和其他同类测量方法进行了对比,给出了测量样板曲面的实例。     

非接触式自由曲面测量系统的研制

 介绍了作者正在研制的三维曲面非接触式测量系统,分析了其软硬件组成,并对在CAD 模型已知与未知的两种情况下,测量系统软件中的一些关键技术如测点的自适应分布、测量路径的规划和测量数据的处理方法等作了研究。     

用三坐标测量机对空间曲面的测量

本文利用德国蔡斯公司生产的三坐标测量机，开发了空间曲面的二种测量方法：（１）点点测量法；（２）扫描两条曲面曲线，然后通过调用程序ＡＤＲ４３３计算测量结果。     

光学三维扫描仪自由曲面测量评价方法的研究

基于光学方法的三维扫描仪是获取自由曲面数据的最主要的技术手段.为了有效评价光学三维扫描仪的自由曲面测量能力,提出一种便于溯源的自由曲面标准器的设计方法.该标准器由不同高度的标准球球阵组成,标准球之间的相互位置由数学函数生成的曲面抽样点确定.通过比较各个球心之间的扫描数据与标准数据,实现光学三维扫描仪测量能力的评价.该标准器的校准可以利用三坐标测量机完成,易于实现量值溯源.     

自由曲线曲面测量中的测点布置与准确度

分析比较了自由曲线曲面测量中三种测点布置方法的Ｂ样条拟合准确度,得出在测点数相同的情况下按等弦此近似关系和高布置测点拟合准确度最高。在此基础上分析了曲线的拟合误差与弦高的近似关系和得出的结论,以便根据此近似关系和给定拟合误差按等弦高进行测量。该方法也适用于自由曲面的测量与曲面重构。     

曲面表面粗糙度自动测量分析系统（CRAS）

本文介绍了应用柱面全息光栅干涉技术的触式传感器及实验系统。该系统可用于工程中曲面表面形貌的高精度测量和特性分析。     

自由曲面光学器件检测技术

自由曲面光学器件尽管有其突出的优点,但还远不能进入到现代光学系统的主流中去,问题之一就是精密检测．自由曲面光学器件的检测对于其精密加工不可或缺,并且两者通常具有不可分割的联系．文中阐述了与不同加工阶段相关的自由曲面光学器件检测中的问题和对策．在抛光前后宜分别采用坐标测量机和光学干涉仪,两种方法都存在一些问题有待解决．实际上坐标测量方法是近十几年来自由曲面测量的主流,这方面的研究主要集中于定位、误差补偿及采样策略等问题上．相比之下,自由曲面光学器件的光学测试是一个新的技术,其中不仅是分析软件上的存在问题,首要的还是缺乏适当的测量手段．尽管也可应用专门的轮廓测量仪,但它还存在诸多限制．结合子孔径拼接技术的干涉仪在某些自由曲面光学器件的测量中前景良好,不过对于更复杂的曲面,它同样无法进行测量．     

激光测量的自由曲面点云数据处理方法

介绍了基于VIVID910三维激光扫描仪在零部件上获取自由曲面点云数据的方法。针对点云数据中所存在的影响模型重构精度的各种因素,详细论述了无用杂点删除、多视点云对齐、数据点云合成、点云数据编辑、数据点云精简及数据点云平滑等预处理方法。实例表明,经过处理的点云数据有利于后续的曲线、曲面重构及模型重构。     

测量空间液体量的原理,方法和技术（二）

以应用于空间液体量测量为目的，详细研究了液体测量的一般性原理和方法性原理。讨论了各测量原理在空间应用的可行性和可能性问题。对空间应用液体系统进行了模型分类，分析评述了先进空间液体量测量技术与系统模型的适用性。     

逆向工程中自由曲面的自适应数字化算法研究

分析比较了对自由曲面自适应测量的几种方法。在有界曲率的平面曲线的有界性的基础上，提出圆弧外延法，即后续测量点根据已测前三点求得的圆弧曲率沿切线方向或等曲率外延来进行预测，并根据测点矢量来估测保证数字化几何信息的充分性。这样就可利用待测曲面的几何(曲率)特性，使得测点的分布与曲面的曲率保持一致。最后给出了对这一算法的仿真结果。     

自由曲面的自适应跟踪测量方法研究

 激光传感器在测量自由曲面中有着非接触、精度高等优点，其应用越来越广泛． 但是激光测头的线性测量
范围较小，难以测量起伏变化较大的曲面． 针对这一问题，提出了激光测头的跟踪测量方法，使激光测头随曲面的
高度变化作上下调整，从而可以测量任一表面起伏的曲面，且能根据当前曲面的曲率大小自适应选择跟踪方式，实
现测点的自适应分布．最后，对一个工件分别进行了等间距测量和自适应跟踪测量，并对两种方法的测量结果做了
比较，证明了自适应跟踪测量方法的可行性和有效性，为自由曲面的测量提供了一种新的方法．     

自由曲面的CNC直接插补加工技术

在ＣＮＣ系统上直接根据曲面几何定义与加工工艺参数对多轴贡面加工的连续运动轨迹进行实时插补控制，在ＣＮＣ上直接在ＡＰＴ高级语言编程，极大地科化了零件程序，并可在线修改与补偿机床运动结构、刀具形状尺寸及加工作量等工艺参数，使曲在线曲面精加工经济而高效。在单ＣＰＵ硬件环境下实现了从一般二次曲线到复杂的参数组合曲面，从两轴加工到复杂的五轴联动功能，可采用多种加工刀具与加工方式，可实时检测与处理刀具干涉，并     

带自由曲面的三视图重建算法研究

针对蕴含自由曲面的三视图,提出了通过恢复边界线和轮廓线进而根据这些恢复的空间曲线重建自由曲面的算法。首先分析并证明了自由曲面在三视图中的投影性质,从而提出边界投影和轮廓投影的匹配算法。针对视图中存在的被打断的样条曲线,提出了分段样条曲线的爬坡算法来解决此类曲线不能匹配的问题。然后基于投影匹配序列重建出自由曲面的边界线,再由边界投影上的点和轮廓投影端点的对应关系重建出空间轮廓线。由轮廓线等参采样构造截面线并和边界线一起蒙皮生成最终自由曲面。本文提出的算法扩展了工程图的重建域。     

基于逆向工程的三维测量技术的研究

本文提出一种基于逆向工程技术的复杂曲面产品快速制造技术,主要通过3D激光扫瞄测量设备获取曲面数据,根据曲面特征对测量数据进行除噪、压缩、规则化处理,利用曲面型值点直接作成NC刀路。该方法有效避免了繁杂的曲面重构过程,提高了复杂曲面产品制造的效率。