本发明涉及测量方法，特别是一种利用光学标志对高精度平面进行平面度测量的方法。
背景技术：
平面度（flatness;planeness)，是属于形位公差中的一种，指物体表面具有的宏观凹凸高度相对理想平面的偏差；
在传统的检测方法中，平面度的测量通常有：塞规/塞尺测量法、液平面法、打表测量法、摄影测量法，但是上述方法均存在各种缺点：
塞尺测量法精度不高，最高精度不超过10μm、检测效率低；
液平面法适合测量连续或不连续的大平面的平面度，但测量时间长，且对温度敏感，仅适用于测量精度较低的平面。
打表法典型应用为平板测微仪及三坐标仪，其中尤以三坐标仪为应用最广泛，测量时指示器在待测样品上移动，按选定的布点测取各测量点相对于测量基准的数据，再经过数据处理评定出平面度误差，但其效率较低。
摄影测量法由摄影测量系统完成测试，此种方法方便、快捷，摄影测量系统一般由专业测量相机、基准尺、编码反光标志和单点反射标志、定向规组成；其中编码反光标志一般只布设在被测目标平面外侧背景处，而单点反光标志则必须大量分布在被测高精度平面表面；由于测量时需要在被测平面表面粘贴大量单点反光标志，但是目前反光标志一般为布基或膜基反光材料，这类反光标志厚度不均匀性可以达到30-40μm，因此采用粘贴单点反光标志方法测试高精度平面平面度基本不可行，此种方法只适合低精度平面平面度。
技术实现要素：
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种利用光学标志对高精度平面进行平面度测量的方法，可有效解决对高精度平面的测量问题。
本发明解决的技术方案是，一种利用光学标志对高精度平面进行平面度测量的方法，包括以下步骤：
一、在被测平面上投射光学标志点，方法是：
1）、在被测平面周边（外围）均匀粘贴编码反光标志；
2）、光学投点器投射光学标志点方向与被测平面法线方向夹角≤10度，以防光学标志点变形过大，影响测量精度；
3）、接通光学投点器电源，点亮光学投点器聚焦灯，投点器投射的光学标志点覆盖被测天线表面并聚焦清晰；
4）、打开光学投点器光学引闪开关，目的是使测量相机闪光灯同步引闪光学投点器；
二、摄影：
用测量相机对被测平面进行摄影，测量相机闪光灯发出的光线被光学投点器上光学接收器接收，瞬时引闪光学投点器，使之工作投射高强度光学标志点，由此完成一张照片拍摄；
移动相机进行多角度、多照片摄影；
三、计算光学标志点坐标：
通过摄影测量软件对摄影的照片进行坐标位置计算，得到光学投点器投射到被测平面上的光学标志点坐标；
四、拟合光学标志点平面：
利用测量软件对测量光学标志点坐标数据进行分析，将全部光学标志点点云直接进行平面拟合，然后在软件拟合统计对话框中查看平面度，即可得到被测平面的平面精度。
本发明方法简单易用，可有效排除粘贴单点反光标志厚度不均匀性影响，平面度测量精度高，可达5μm以下，同时不会对被测平面表面造成损坏、光学投点器瞬时投出高密度光学标志点省时省力，并可以保证最终测量精度，是对高精度平面测量上的创新，有良好的经济和社会效益。
附图说明
图1为本发明的光学投点器投射到被测平面表面的光学标志点示意图。
具体实施方式
以下结合具体情况对本发明的具体实施方式作详细说明。
本发明在具体实施中，一种利用光学标志对高精度平面进行平面度测量的方法，包括以下步骤：
一、在被测平面上投射光学标志点，方法是：
1）、将被测平面竖直放置在固定架上或者平躺放置在地面，并在平面周边粘贴编码反光标志，编码反光标志围绕被测平面外围均匀分布，被测平面的环境温度、湿度要相对稳定（即不能有大的变化），温度、湿度的变化小于5-10%；
2）、采用CW-POS光学投点器架设在三脚架上，为安全起见使用重型脚架架设光学投点器；架在重型脚架之上可以增加稳定性和安全性（所用光学投点器由电源控制箱、投射器、投射模板构成，市售产品，如郑州辰维科技研制的CW-POS系列光学投点器）；
3）、光学投点器投射光学标志点方向，即光学投点器光轴方向与被测平面法线方向的夹角≤10度，以防光学标志点因为投射角度倾斜变形过大从而影响测量精度；
4）、接通光学投点器电源，点亮光学投点器聚焦灯，投点器投射的光学标志点覆盖被测平面并聚焦清晰，如图1所示：图1中1为光学投点器投射的聚焦清晰的光学圆形标志，2为圆形被测平面，被测平面形状可以是圆形、方形、多边形的一种；
5）、光学投点器所投射的光学标志点根据被测平面大小有不同数量的650点或1400点或5600点或22500点；
6）、打开光学投点器光学引闪开关，使测量相机闪光灯同步引闪光学投点器；
二、摄影：
使用CIM2测量相机对被测平面进行摄影测量，测量相机闪光灯发出的光线被光学投点器上光学接收器接收，瞬时引闪光学投点器，使之工作投射高强度光学标志点，由此完成一张照片拍摄；
在移动相机进行测量时相机光轴避免与被测平面表面法线方向倾角过大，造成光学标志点在相机CCD上成像变形过大而影响测量精度，相机光轴与被测平面表面法线方向的倾角≤45度；
完成一张照片拍摄后，移动测量相机，按照上述方法，进行多角度、多照片拍照；
光学投点器闪光持续时间不超过10ms，测量相机快门时间不超过10ms，以使相机与光学投点器同步；
光学标志点在测量相机CCD上成高对比度灰度图像，灰度值100以上；
所述的CIM2测量相机为市售产品，如郑州辰维科技CIM2系列的测量相机；
三、计算光学标志点坐标：
用计算机通过摄影测量软件的拍摄的照片进行计算，得到光学投点器投射到平面上的光学标志点坐标，也就是说，光学标志点坐标是通过第二步拍摄的照片通过摄影测量软件计算得到，所述摄影测量软件如郑州辰维科技MPS摄影测量软件；
四、拟合光学标志点平面
由计算机利用平面拟合软件对测量光学标志点坐标数据进行分析，该软件为基于CAD功能的常用曲面分析软件，使用该软件选中全部光学标志点点云，利用该软件对全部光学标志点直接进行平面拟合，然后在软件拟合统计对话框中查看平面度即可得到被测平面的平面精度；
所述的平面拟合软件可以是辰维科技MPS摄影测量分析软件。
本发明方法经实地实验和应用，使用效果非常好，本发明方法由于在测量设备中包含光学投点器，使用光学投点器直接在被测平面表面投射光学标志点以代替粘贴单点反光标志，光学标志点不存在厚度因此也就排除单点反光标志厚度不均匀性对平面度测试影响，可以大大提高平面度测量精度，既有效适用于测量摄影系统对平面进行平面度测量，大大提高了平面度测量的精度，测量精度5μm以下，比粘贴单点反光标志相比测试精度提高5倍以上，同时不会对被测平面表面造成破坏，光学投点器瞬时投出高密度光学标志点，可有效解决现有摄影测量方法对被测平面可能造成损坏、大量单点布设耗时、标志点密度太小等问题，省时省力，并可以保证最终测量精度，此方法是平面度测量领域的一大创造，有良好的经济和社会效益。