在甘肃省自然科学基金和兰州理工大学学术梯队及特色研究方向基金资助下,开展了基于反求工程的复杂曲面测量方法的研究。将基于反求工程的复杂曲面测量技术应用于机械,机电和车辆等相关产业,可以有效缩短产品开发时间,提高产品竞争力。本论文针对反求工程中复杂曲面测量问题,研究被测物面对激光三角法测量技术测量误差的影响,从激光三角法测量技术原理、位移传感器的非线性补偿、被测表面倾角、被测表面特征(颜色、光泽与粗糙度)几方面分析误差产生的原因,并提出各因素的误差补偿方法。该方法提高了测量精度。对于小型机电,电子等产品外形反求测量,提高其产品精度,具有一定指导作用。本文主要研究内容如下:1.对待测复杂曲面进行测量规划研究,针对规则曲面和自由曲面,分别讨论了它们的测量规划方案,以便为数据测量做前期准备;2.分析待测物面误差产生的原理,在基于反求工程的激光三角法测量技术的测量原理基础上,从线性误差产生原理、倾斜角误差产生原理、表面颜色误差产生原理和被测表面光泽和粗糙度误差产生原理这几个方面分析了待测物面误差是如何产生的,为下一步对其进行误差补偿提出理论依据。3.提出误差补偿的方法。针对非线性误差,提出了融合误差曲线分段处理的BP网络校正方法;针对倾角误差,通过实验来获得激光测头的误差曲线,经过B样条拟合方法拟合,然后根据拟合的误差曲线,求出对应不同的曲面倾角时的误差值,从而对测量数据进行误差修正;针对颜色误差,通过实验校验了颜色对待测物面测量数据精度的影响,并采用颜色覆盖减小误差;针对光泽和粗糙度误差,提出了环境光补偿法进行补偿的理论。通过误差补偿,提高了激光三角法测量数据精度,以便进一步数据处理及曲面拟合处理。