線状レーザーで金属部品をスキャンする際、一部の金属表面に高反射領域が存在し、スキャン結果が悪化します。単線および多線レーザーと比較して、グリッドレーザーはスキャン効率が速いですが、中心抽出および光面位置決めに困難があります。金属部品の高効率リアルタイム検査の要求を満たすために、グリッドレーザーの偏光状態取得方法を設計し、偏光フィルターの回転角度を校正して高反射表面を最適に抑制しました。法線ベクトルに基づくレーザー中心と光面対応方法を用い、ピクセルのヘシアン行列の最大固有値時の固有ベクトルを利用して、レーザー中心と対応する光面を関連付けました。アフィン変換に基づく中心抽出方法を採用し、非直交グリッドをアフィン変換で直交グリッドに変換後、中心点を抽出し、三次元再構成の精度を向上させました。最後に測定誤差と高さの誤差補正モデルを構築し、測定システム誤差を低減しました。実験結果は、従来のグリッドレーザーアルゴリズムが金属表面の高反射領域をスキャンするときに端部欠損が発生し、測定誤差が0.8 mmであることを示しました。一方、本稿で提案する方法は、高反射による影響を効果的に抑制し、レーザー中心抽出と光面の正確な対応を実現し、測定誤差は0.39 mmとなりました。誤差補正後、高光沢金属表面の測定精度が大幅に向上し、測定誤差は0.1 mmに達しました。本手法は従来のグリッドレーザーアルゴリズムの測定結果と比較して測定誤差が87.5％削減されました。本手法は金属表面の高反射抑制下でのグリッドレーザースキャン三次元再構成を実現し、スキャン効率と測定精度が向上し、将来の産業測定に方法と参考を提供します。

三次元測定; グリッドレーザー; 偏光状態; 中心抽出; 法線ベクトル