Für die Anforderungen an die hochpräzise Messung von komplexen geometrischen Merkmalen unter schwierigen Sichtbedingungen im Bereich der Herstellung von hochwertigen Präzisionsanlagen wird eine Messmethode zur Messung von verdeckten Punktkoordinaten auf der Grundlage der inertialen-visuellen Fusion vorgeschlagen. Zunächst wird die Struktur und das Messprinzip des verdeckten Punktkoordinatenmesssystems analysiert, und die Hauptfaktoren, die die Unsicherheit der Messergebnisse dieses Systems beeinflussen, werden durch die Monte-Carlo-Methode untersucht. Zweitens wird auf der Basis der aus der inertialen und der monokularen visuellen Messung erhaltenen Haltungdaten für das Optimierungsproblem des Interpolationspfades bei der Fusion der Haltungsquaternionen ein Verfahren zur Fusion von Haltungdaten auf der Basis der sphärischen linearen Interpolation der Quaternionen vorgeschlagen, und das Schema zur Fusion von Haltungdaten durch die inertiale-visuelle Fusion wird aufgestellt. Dann wird ein Kalibrierverfahren für die Parameter des verdeckten Punktkoordinatenmesssystems entwickelt. Schließlich wird die Wirksamkeit und Zuverlässigkeit der von diesem Artikel vorgeschlagenen Methode durch Parameterkalibrierungsversuche und Messungen von verdeckten Punktkoordinaten experimentell verifiziert. Die Versuchsergebnisse zeigen, dass die Wiederholgenauigkeit des Kalibriermatrix der Koordinatensystems-Transformationsparameter nicht mehr als 0,03° beträgt und die Wiederholgenauigkeit der Kalibrierergebnisse der Strukturparameter des verdeckten Punktmessziels weniger als 45 μm beträgt. Basierend auf den Kalibrierergebnissen reduziert die Anwendung der inertial-visuellen Fusion zur Bestimmung der verdeckten Punktkoordinaten den durchschnittlichen Messfehler der Koordinaten um 60,63% im Vergleich zum monokularen visuellen Schema. Der maximale Raumkoordinatenmessfehler in 10 m Entfernung übersteigt nicht 130 μm. Diese Methode kann den typischen Anforderungen an die Vermessung geometrischer Parameter in hochpräzisen Fertigungsumgebungen gerecht werden und verfügt über gute Anwendungsperspektiven.

Monokulare visuelle; verdeckte Punktkoordinatenmessung; inertiale Messungseinheit; Fusion der Haltungdaten