本项目拟研究开发一种智能光笔式三维视觉测量系统，用于球形类零件的测量。该系统主要分为硬件和软件两部分。硬件部分包括高精度的工业级单反相机和自主开发的智能光笔；软件部分基于MATLAB软件平台开发。

1、 测量尺寸：利用光笔测量出的数据，再用MATLAB拟合出相应图形，就可以测出这个零件的详细数据。

2、 尺寸检验：将拟合出的数据与原来数据进行比较可以检验该零件尺寸是否合格。

3、 检验球度误差:根据拟合数据与测量数据的比较甚至可以检验该球形零件的球度误差。

结构

高精度标定的智能光笔逐点接触球形零件的表面，每接触一点相机对光笔成像一次，从而获得多张像片；MATLAB软件自动处理每张像片，实现灰度转换、角点提取、像片定向、接触点三维坐标计算、最小二乘球面拟合、球径和球度误差计算等功能。

智能光笔操作细解：

1、相机部分。相机的选择较为严格，相机的精度将会直接影响测量精度。首先将相机正平摆放，然后调节相机位置使零件在相机内清晰成像。

2、零件部分。尽量使得零件处于光线较好的位置。

3、软件。我们将会采用较为常用的数据处理软件—MATLAB,用于算法的可视化分析，简单实用，可被广泛掌握。

4、智能光笔。这也是最为重要的零件和操作之一。光笔半部分就是一根较为普通的金属杆，金属杆的下端采用尖头设计使测量精度更高，误差更小。而光笔上端则是一块被标记过位置信息的方格板。操作时需要手持光笔尖端抵住零件进行拍照标记，第一张照片会作为相机与光笔三维坐标的参数样片，接下来的照片会作为样点（取样时尽量使方格板正对相机，取样尽量做到多且分布均匀）再根据算法用MATLAB进行拟合。最后将拟合后数据记录整理，并再重复两次以上测量。