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龙图腾网获悉西安爱德华测量设备股份有限公司申请的专利铸型工件三坐标结构光快速测量系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120313486B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-05发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510804143.6，技术领域涉及：G01B11/00；该发明授权铸型工件三坐标结构光快速测量系统是由李刚;柳涛设计研发完成，并于2025-06-17向国家知识产权局提交的专利申请。

本铸型工件三坐标结构光快速测量系统在说明书摘要公布了：本发明提供铸型工件三坐标结构光快速测量系统，涉及工业自动化测量技术领域，包括：校准参数模块，用于对标准球进行校准，建立结构光坐标系与三坐标测量机世界坐标系的初始转换关系，并实时采集温湿度和振动数据，动态更新转换关系以形成校准参数；测量路径规划模块，用于基于校准参数，将铸型工件划分为多个测量区域，并规划三坐标测量机的运动路径，驱动运动平台移动至各测量位置。本发明实现铸型工件从校准、测量到建模分析的全流程自动化，及全面质量分析的优势，为铸造行业提供可靠的三维测量与质量管控解决方案。

本发明授权铸型工件三坐标结构光快速测量系统在权利要求书中公布了：1.铸型工件三坐标结构光快速测量系统，其特征在于，包括： 校准参数模块，用于将标准球固定于三坐标测量机工作台，控制测头移动至多个不同位姿，通过投影仪依次投射格雷码与相移复合编码图案至标准球表面，工业相机同步采集受标准球表面形貌调制的变形条纹图像；通过相移法解算变形条纹图像中的包裹相位图，并结合格雷码解码结果生成绝对相位值；基于绝对相位值，结合投影仪与相机的标定参数，解算标准球表面各像素点的三维坐标，生成标准球在结构光坐标系下的点云数据；对标准球在结构光坐标系下的点云数据，采用最小二乘法拟合球心在结构光坐标系下的坐标，并通过三坐标测量机测头测量标准球球心在世界坐标系下的坐标，建立初始旋转矩阵和平移向量；通过环境补偿传感器实时采集温湿度数据及六维力传感器采集的测头装夹振动数据，结合三坐标测量机运动平台的实时位置反馈，利用卡尔曼滤波算法对初始旋转矩阵和平移向量进行动态修正，生成更新后的校准参数； 测量路径规划模块，用于基于动态校准参数，将铸型工件的三维设计模型从世界坐标系转换至结构光坐标系，生成结构光坐标系下的三维模型数据；对三维模型数据，逐点计算各位置的速度向量和加速度向量，得到曲率分子项，并结合速度向量模长计算曲率值；将曲率值与预设阈值对比，若曲率变化率超过阈值，则标记为高曲率特征区域；对未标记为高曲率特征区域的区域，通过平面拟合算法进行表面拟合，计算各点到拟合平面的残差值；计算各点到拟合平面的残差值小于预设容差的区域的法向量方向及平面几何参数，并将残差值小于预设容差的区域标记为平面几何特征区域；根据曲率特征区域及平面特征区域，将工件表面划分为多个测量区域，且相邻测量区域重叠率≥20%；根据测量区域位置及尺寸，结合结构光入射角约束与相机视场范围，避开因遮挡或反射导致的测量盲区，并基于三坐标测量机各运动轴的机械参数与运动约束，通过插值算法生成测头连续移动路径及位姿参数；根据位姿参数，控制三坐标测量机运动平台移动至各测量位置； 局部点云生成模块，用于将格雷码与相移复合编码图案投射至工件表面，并采集受工件表面形貌调制的变形条纹图像，通过解算各像素点的三维坐标，生成对应测量区域的局部点云数据； 补偿模块，用于对局部点云数据进行预处理，并采用移动最小二乘法平滑表面波动，输出预处理后点云；基于动态校准参数中的旋转矩阵和平移向量，将预处理后点云从结构光坐标系转换至三坐标测量机世界坐标系，生成转换后点云；结合六维力传感器实时采集的测头装夹振动数据，对转换后点云进行振动噪声滤波，并基于环境补偿传感器的温湿度数据补偿热膨胀引起的点云形变误差，输出误差补偿后的点云； 点云配准模块，用于在误差补偿后的相邻点云重叠区域中，提取曲率特征点与平面几何特征，筛选匹配点对并计算粗配准参数；结合点到平面距离约束，完成多视角点云的配准，得到配准后多区域点云数据； 三维模型分析模块，用于将多区域点云数据进行曲面重建，融合重叠区域数据生成完整的铸型工件三维数字化模型，并输出三维数字化模型尺寸误差及表面形貌分析结果。

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