在汽車生產質檢線上，膠條、管材、密封條等工件尺寸忽大忽小，在線姿態千變萬化——傳統線激光測量要麼“測不全”，固定視場裝不下寬高跨度大的異形件﹔要麼“跟不住”，工件一動輪廓就丟、就漂﹔要麼“標不完”，每換一種規格就得重新標定調參，硬生生拖慢產線節拍。

近日，這一行業“老大難”迎來突破。中科搖櫓船開發的《一種線激光二維輪廓寬高自適應跟蹤測量方法和系統》，正式獲批國家發明專利。

《一種線激光二維輪廓寬高自適應跟蹤測量方法和系統》已用於國內龍頭車企生產一線。中科搖櫓船供圖

傳統測量面臨哪些現實難題？

線激光輪廓測量是產線上“看清”零件三維形貌最基礎的手段：一束線激光打在工件上，相機捕捉被物體表面調制過的光條，還原出一條同時包含寬度與高度的二維輪廓。

但工業現場遠比實驗室復雜。一方面，三維點雲數據普遍存在噪聲多、受光源角度影響大、系統誤差大等問題﹔另一方面，以斜率變化為主的傳統寬度測量方法，在輪廓數據變化較快時局限性凸顯，魯棒性差。

更棘手的是，輪廓數據是離散的點，常因散斑噪點和眩光造成數據缺失，無法直接利用。即便強行將離散數據按連續數據處理，也需要不斷計算斜率及截距，計算量陡增，測量效率低下。

總之，傳統測量技術面臨著僅靠單一的技術升級難以解決的“痛點”，即面對異形、柔性、反光、吸光工件，“測不全、跟不住、標不完”。

三大創新破解傳統測量“痛點”

中科搖櫓船這項專利的突破之處，在於讓測量系統不再被動適應工件，而是主動“感知—跟蹤—精算”一體化運轉。

寬高自適應掃描，系統“通吃”大小工件。 傳統方案受限於固定視場與量程，遇到寬高跨度大的異形件只能分段掃描再拼接，誤差隨之累積。該專利讓系統根據工件輪廓實時感知寬度與高度范圍，自適應調整掃描策略與測量量程。大件小件、高件矮件，同一套系統通吃，無需為每種規格單獨標定。

輪廓實時跟蹤鎖定，系統“追”著工件跑。 產線在動，工件在跑。固定算法一旦遇到姿態變化或表面起伏，輪廓特征極易丟失。該專利引入實時跟蹤機制，讓系統“盯”住工件的關鍵輪廓特征點，在工件移動、姿態變化過程中持續鎖定二維輪廓——不丟、不漂、不中斷。

光+AI聯合高精度解算，讓系統“測得准”。 前兩步解決了“看得到、跟得住”，更難的“測得准”交給融合算法。中科搖櫓船將光學特性與AI模型深度融合，在解析光條幾何形變的基礎上，配合輕量化模型抑制高反光、曲面、紋理缺失等干擾，輸出穩定、高精度的寬高尺寸。不依賴海量標注數據，也能保持工業級可靠性。

3D涂膠質量在線檢測系統。中科搖櫓船供圖

據了解，目前該項專利技術已在多個工業場景中得到驗証，對工件規格切換、姿態波動、表面干擾表現出超強適應性，為制造業提供了一種標准化、可復制的在線三維輪廓測量方案。

作為國家級專精特新“小巨人”企業，中科搖櫓船已圍繞“空間計算智能成像”構建起從底層光學器件到頂層AI算法的完整技術保護體系。“自適應掃描+實時跟蹤+光AI解算”，正在把線激光輪廓測量從“挑工件、靠人工”推向“自適應、全自動”，為產線邁向全流程智檢時代，提供了一套經過實戰檢驗的成熟技術路徑。（孫建和）