发动机是飞机的核心,而叶片是航空发动机的关键部件,叶片的几何形状会对飞行的安全性产生重要影响,所以必须要对叶片进行准确的三维测量。叶片三维测量应同时满足高精度、高效率、低成本的要求。本论文在全面对比当前各种三维测量手段的基础上,选择结构光三维测量技术来作为叶片测量的主要手段,并开展相关研究,主要研究工作如下:1、较全面比较了目前三维测量技术的特点,重点深入剖析面结构光三维测量技术的原理和实现方法。通过对编码进行比较,最终选取了其中解相位效果相对较好,而且能够同时提高分辨率和准确度的组合编码方式:利用四步相移法获得叶片的截断相位;利用格雷编码获得叶片的解码周期;通过解相位获得叶片的绝对相位;根据绝对相位与投射角的关系计算叶片的投射角;并应用三角法计算叶片高度。2、研究了叶片解相位中的格雷编码图案的二值化,通过对二值化算法进行分析,设计了一种全局阈值法与局部阈值法相结合的二值化算法,同时兼顾了图像二值化的准确性和效率。在绝对相位的计算过程中,通过对解码周期边界的错位进行校正,从而获得准确的叶片绝对相位。3、利用面结构光三维测量原理,搭建了航空发动机叶片三维测量系统,对该系统内外参数进行了标定。在叶片测量实验中,编制了格雷编码图案以及相移图案,将这些图案依次投射到叶片上,然后进行了图像采集以及解相位,获得了叶片三维测量点云数据。4、改进了ICP算法,并将其运用到叶片点云数据的拼接过程中,进而生成了精确度较高的叶片三维模型。通过叶片三维测量模型和CAD参考模型比对,实现了叶片型面误差的分析,为发动机叶片的修理质量提供了有力保障。