技術(shù)特征：

1.一種自由曲面內(nèi)三維縫隙形貌自動(dòng)采集方法，包括以下步驟：

S11、初始采集位姿獲取步驟：根據(jù)待采集自由曲面產(chǎn)品的縫隙位置標(biāo)注并計(jì)算生成圖像采集裝置初次采集該縫隙的初始采集位姿；

S13、圖像采集裝置的初始采集位姿調(diào)整步驟：根據(jù)獲取的初始采集位姿調(diào)整圖像采集裝置的初始采集位姿；

S15、當(dāng)前段圖像采集步驟：采集該段的縫隙圖像；

S17、下一段待采集縫隙的采集位姿調(diào)整步驟：根據(jù)當(dāng)前段和當(dāng)前段的上一段縫隙圖像信息、圖像采集裝置的當(dāng)前位姿約束圖像采集裝置采集下一段縫隙的采集位姿，并據(jù)此調(diào)整圖像采集裝置的下一段采集位姿，從而逐步實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)縫隙的分段采集。

2.如權(quán)利要求1所述的自由曲面內(nèi)三維縫隙形貌自動(dòng)采集方法，其特征在于，在所述S17步驟之前，還包括：

結(jié)束采集位姿獲取步驟：根據(jù)待采集曲面產(chǎn)品的縫隙位置及形狀獲取該縫隙的最后一次的結(jié)束采集位姿；

在所述S13步驟中，還包括：

判斷圖像采集裝置的下一段采集位姿是否超出終點(diǎn)采集位姿；若超出終點(diǎn)采集位置則結(jié)束采集，從而逐步實(shí)現(xiàn)由首至尾的依次分段采集縫隙圖像。

3.如權(quán)利要求2所述的自由曲面內(nèi)三維縫隙形貌自動(dòng)采集方法，其特征在于，所述S13步驟包括以下子步驟：

S131、將圖像采集裝置移動(dòng)至初始采集位置處并調(diào)整該圖像采集裝置的初始采集向量

S132、縫隙圖像試采集；

S133、根據(jù)試采集的縫隙圖像得到該段縫隙輪廓；

S134、根據(jù)所述縫隙輪廓計(jì)算輪廓點(diǎn)云數(shù)據(jù)的法向向量

S135、判斷所述法向向量與圖像采集裝置的初始采集方向向量的夾角的絕對(duì)值是否大于或等于第一閾值，若大于或等于所述第一閾值，則進(jìn)入S136步驟，若小于所述第一閾值，則將當(dāng)前試采集的縫隙圖像視為首段采集后，轉(zhuǎn)入S17步驟；

S136、若大于或等于所述第一閾值，則根據(jù)大于或等于的角度調(diào)整所述圖像采集裝置的位姿，以使其采集光束方向垂直地射入該段縫隙內(nèi)部，進(jìn)入當(dāng)前段圖像采集步驟。

4.如權(quán)利要求3所述的自由曲面內(nèi)三維縫隙形貌自動(dòng)采集方法，其特征在于，所述S17步驟包括以下子步驟：

S171、根據(jù)當(dāng)前段縫隙圖像的縫隙輪廓的拐點(diǎn)集合k_ij計(jì)算得到當(dāng)前縫隙輪廓的點(diǎn)云數(shù)據(jù)的法向向量

S172、判斷所述法向向量與上一段采集的縫隙圖像對(duì)應(yīng)的縫隙輪廓的點(diǎn)云數(shù)據(jù)的法向向量的夾角Δθ_i的絕對(duì)值是否大于或等于預(yù)設(shè)的第一閾值；若大于或等于預(yù)設(shè)的第一閾值，則進(jìn)入S173步驟，若小于預(yù)設(shè)的第一閾值Δθ，則轉(zhuǎn)入S176步驟；

S173、控制所述圖像采集裝置沿縫隙寬度方向X轉(zhuǎn)動(dòng)Δθ_i度；

S174、根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)角度Δθ_i計(jì)算圖像采集裝置沿縫隙長(zhǎng)度方向Y的相應(yīng)位移Δy位置，使圖像采集裝置回位，從而保證圖像采集裝置的采集方向始終近似垂直于該段縫隙輪廓；

S175、判斷圖像采集裝置的下一段采集位置y_i+1＝y(tǒng)_i+t_y是否超出終點(diǎn)y_final，即y_i+1＝y(tǒng)_i+t_y≤y_final，所述t_y為采樣間隔；若超出終點(diǎn)，則結(jié)束采集，若未超出終點(diǎn)，則進(jìn)入S176步驟；

S176、則圖像采集裝置沿縫隙的長(zhǎng)度方向Y正方向勻速移動(dòng)采樣間隔t_y，使得y_i+1＝y(tǒng)_i+t_y；

S177、判斷待采集的下段縫隙在縫隙的寬度方向X和高度方向Z是否位于圖像采集裝置的規(guī)定的視場(chǎng)采集范圍內(nèi)，該規(guī)定的視場(chǎng)采集范圍處于圖像采集裝置的有效采集視場(chǎng)范圍內(nèi)；若未位于所述圖像采集裝置的規(guī)定采集視場(chǎng)的范圍內(nèi)，則進(jìn)入S178步驟，若位于所述圖像采集裝置的規(guī)定采集視場(chǎng)的范圍內(nèi)，則轉(zhuǎn)入S15步驟，以進(jìn)行下一段縫隙輪廓的圖像采集；

S178、調(diào)整圖像采集裝置的寬度方向X和/或高度方向Z的坐標(biāo)，使其采集視場(chǎng)位于規(guī)定采集視場(chǎng)范圍內(nèi)。

5.如權(quán)利要求4所述的自由曲面內(nèi)三維縫隙形貌自動(dòng)采集方法，其特征在于：

在S173步驟中，包括以下子步驟：

S173a、判斷所述夾角Δθ_i是否大于或等于所述第一閾值Δθ，若是，則進(jìn)入S173b步驟，若否，則轉(zhuǎn)入S173c步驟；

S103b、沿縫隙的長(zhǎng)度方向順時(shí)針旋轉(zhuǎn)角度Δθ_i，轉(zhuǎn)入S174a步驟；

S173c、所述夾角Δθ_i小于或等于負(fù)第一閾值-Δθ；

S173d、沿縫隙的長(zhǎng)度方向逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)角度Δθ_i,轉(zhuǎn)入S174b步驟；

所述S174步驟包括以下子步驟：

S174a、控制所述圖像采集裝置沿縫隙長(zhǎng)度方向Y正方向位移ΔY位置，以使圖像采集裝置回位，轉(zhuǎn)入S174c步驟；

S174b、控制所述圖像采集裝置沿縫隙長(zhǎng)度方向Y反方向移動(dòng)ΔY位置，以使圖像采集裝置回位；

S174c、觸發(fā)圖像采集裝置再次采集該段縫隙輪廓，覆蓋原圖像點(diǎn)云數(shù)據(jù)。

6.如權(quán)利要求4所述的自由曲面內(nèi)三維縫隙形貌自動(dòng)采集方法，其特征在于，在S177步驟中，通過(guò)以下步驟判斷待采集的下一段縫隙在縫隙的寬度方向X是否位于圖像采集裝置的規(guī)定采集視場(chǎng)的范圍內(nèi)：

S1771、判斷其中,x_i表示當(dāng)前段縫隙對(duì)應(yīng)的圖像采集裝置在縫隙的寬度方向X的坐標(biāo)，即X方向坐標(biāo)，x_i+1表示圖像采集裝置下一段采集時(shí)的X方向坐標(biāo)，為當(dāng)前段縫隙圖像的縫隙輪廓的邊緣中點(diǎn)，為上一段縫隙圖像的縫隙輪廓的邊緣中點(diǎn)，F(xiàn)_w圖像采集裝置的有效視場(chǎng)寬度；若大于或等于，則進(jìn)入S1772步驟；若小于，則轉(zhuǎn)入S1773步驟；

S1772、下一段圖像采集裝置的寬度方向X的坐標(biāo)為

S1773、判斷若小于或等于，則進(jìn)入S1774步驟，若大于，則視為下一段圖像采集裝置的視場(chǎng)的寬度方向X位于規(guī)定的采集視場(chǎng)內(nèi)；

S1774、下一段圖像采集裝置的寬度方向X的坐標(biāo)為則

7.如權(quán)利要求6所述的自由曲面內(nèi)三維縫隙形貌自動(dòng)采集方法，其特征在于，在S177步驟中，通過(guò)以下步驟判斷待采集的下一段縫隙在高度方向Z是否位于圖像采集裝置的規(guī)定的視場(chǎng)范圍內(nèi)：

S1771’、判斷其中，為當(dāng)前段縫隙圖像的縫隙輪廓的最低點(diǎn)，為上一段縫隙圖像的縫隙輪廓的最低點(diǎn)，F(xiàn)_h為圖像采集裝置的視場(chǎng)高度，z_i表示當(dāng)前段縫隙對(duì)應(yīng)的圖像采集裝置在高度方向Z的坐標(biāo)，即Z方向坐標(biāo),z_i+1表示圖像采集裝置下一段采集時(shí)Z方向坐標(biāo)，若大于或等于，則進(jìn)入S1772’步驟，若小于，則轉(zhuǎn)入S1773’；

S1772’、下一段圖像采集裝置的Z坐標(biāo)為

S1773’、判斷若小于或等于，則進(jìn)入S1774’步驟，否則，視為下一段圖像采集裝置的高度方向Z的視場(chǎng)位于有效采集視場(chǎng)內(nèi)；

S1774’、下一段圖像采集裝置的高度方向Z的坐標(biāo)則為

8.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的自由曲面內(nèi)三維縫隙形貌自動(dòng)采集方法，其特征在于：在位姿調(diào)整步驟中，通過(guò)一移動(dòng)單元來(lái)調(diào)整圖像采集裝置的采集位姿。

9.如權(quán)利要求8所述的自由曲面內(nèi)三維縫隙形貌自動(dòng)采集方法，其特征在于：所述移動(dòng)單元包括與待測(cè)自由曲面產(chǎn)品的縫隙的寬度方向X相應(yīng)的X向底座、立設(shè)于X向底座上能夠根據(jù)一第一電機(jī)的驅(qū)動(dòng)在X向移動(dòng)的與縫隙高度方向Z相應(yīng)的Z向軸桿、水平設(shè)于所述Z向軸桿上且能夠根據(jù)一第二電機(jī)的驅(qū)動(dòng)在Z向移動(dòng)的Y向軸桿以及用于驅(qū)動(dòng)Y向軸桿在Y向進(jìn)行移動(dòng)的第三電機(jī)，所述圖像采集裝置設(shè)于所述Y向軸桿上相應(yīng)于所述待采集自由曲面產(chǎn)品的一端，該圖像采集裝置能夠根據(jù)一第四電機(jī)的驅(qū)動(dòng)沿待測(cè)自由曲面產(chǎn)品縫隙的長(zhǎng)度方向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而根據(jù)第一電機(jī)、第二電機(jī)、第三電機(jī)以及第四電機(jī)的驅(qū)動(dòng)調(diào)整所述圖像采集裝置的位姿。

10.一種自由曲面內(nèi)三維縫隙形貌自動(dòng)采集裝置，包括：

初始采集位姿獲取模塊：用于根據(jù)待測(cè)量自由曲面產(chǎn)品的縫隙位置獲取圖像采集裝置初次采集該縫隙的初始采集位姿；

圖像采集裝置的初始采集位姿自動(dòng)調(diào)整模塊：用于根據(jù)獲取的初始采集位姿自動(dòng)調(diào)整圖像采集裝置的初始采集位姿；

當(dāng)前段縫隙輪廓的圖像采集模塊：用于采集該段縫隙的點(diǎn)云圖像；

下一段待采集縫隙的采集位姿自動(dòng)調(diào)整模塊：用于根據(jù)當(dāng)前段和當(dāng)前段的上一段縫隙圖像信息、圖像采集裝置的當(dāng)前位姿約束圖像采集裝置采集下一段縫隙的采集位姿，并據(jù)此調(diào)整圖像采集裝置的下一段采集位姿，從而自動(dòng)逐步實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)縫隙輪廓的分段采集獲取。