自由曲面测量

自由曲面测量（measurement of freeform surface），工学-光学工程-光学应用-光学测量-自由曲面测量，对没有回转对称性的表面进行测量的方法。其特点是面形复杂、自由度高，很难用统一的数学形式解析表达。自由曲面测量广泛应用于逆向工程、产品质量检测、虚拟现实场景建立、数字博物馆等领域，并促进了相关领域的发展。根据测量时与被测物体接触，自由曲面测量方法可分为两类（图1）：①接触式测量方法。主要包括三坐标测量机、探针式表面轮廓仪，通过硬质探针扫描实现对被测物体三维形貌的测量。由于自由曲面的复杂性，采用该方法关键在于采样策略和测量路径的规划。接触式测量方法的优势在于测量精度高、能达到微米级别，其缺点存在划伤被测物体表面的风险，因此不能对表面完整性要求较高或者柔软曲面进行测量。由于是扫描式测量方式，其测量效率较低。②非接触式测量方法。包括单目立体视觉法、双目立体视觉法、多目立体视觉法、激光三角法、条纹投影法、光刀法、莫尔偏折法等。