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龙图腾网获悉中国科学院西安光学精密机械研究所申请的专利一种基于曲面特征的目标位姿测量方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120846211B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-01-13发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511349935.5，技术领域涉及：G01B11/00；该发明授权一种基于曲面特征的目标位姿测量方法是由林上民;赖云强;王虎;金玉;张璇;何文龙;薛要克;王禛设计研发完成，并于2025-09-22向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于曲面特征的目标位姿测量方法在说明书摘要公布了：本发明属于目标位姿测量领域，具体涉及一种基于曲面特征的目标位姿测量方法。所采用的系统包括激光发射模块、特征识别模块和处理模块；激光发射模块和特征识别模块分别朝向待测曲面目标设置，待测曲面目标上设置有M个特征点；激光发射模块用于出射N条不平行的激光光束至待测曲面目标，在待测曲面目标上形成N个激光光斑，且N个激光光斑的质心不共线；特征识别模块的视场覆盖待测曲面目标的全部不同位姿包络范围；处理模块的接收端与特征识别模块的发送端电连接。本发明可通过激光光束数量和探测器视场的扩展来扩大测量范围，从而能够实现超大型阵列目标的位姿测量，并且成本较低。

本发明授权一种基于曲面特征的目标位姿测量方法在权利要求书中公布了：1.一种基于曲面特征的目标位姿测量方法，采用一种基于曲面特征的目标位姿测量系统，该系统包括激光发射模块1、特征识别模块2和处理模块； 所述激光发射模块1和特征识别模块2分别朝向待测曲面目标01设置，待测曲面目标01上设置有M个特征点；M≥3； 所述激光发射模块1用于出射N条不平行的激光光束至待测曲面目标01，在待测曲面目标01上形成N个激光光斑，且N个激光光斑的质心不共线；N≥3； 所述特征识别模块2的视场覆盖待测曲面目标01的全部不同位姿包络范围，用于获取待测曲面目标01上包含激光光斑和特征点的二维图像； 所述处理模块的接收端与特征识别模块2的发送端电连接，用于接收特征识别模块2发送的二维图像，并根据接收到的二维图像，获取待测曲面目标01的实际位姿变化参数，实现目标位姿测量； 其特征在于，包括以下步骤： 步骤1、标定激光发射模块1出射的N条激光光束，获取N条激光光束的等效空间直线方程； 步骤2、标定待测曲面目标01上设置的M个特征点，获取特征点两两之间的相对位置关系以及分布位置数据；同时标定待测曲面目标01的几何参数，所述几何参数包括待测曲面目标01的形状尺寸和初始位姿； 步骤3、将激光发射模块1出射的激光光束入射至待测曲面目标01上，通过特征识别模块2采集包含激光光斑和特征点的二维图像；再通过图像校正，根据特征点两两之间的相对位置关系以及分布位置数据获取二维图像上由特征点构成的特征平面，以及激光光斑投影至特征平面上形成的投影点所构成的二维投影图像；以二维投影图像上的任一特征点为原点构建二维坐标系，获取投影点和其余特征点在二维坐标系上的投影坐标； 步骤4、基于每条激光光束的等效空间直线方程以及每个特征点和投影点在二维坐标系上的投影坐标，利用同一空间线段长度相等的原理，计算每个投影点的三维坐标； 步骤5、待测曲面目标01的位姿改变后，采用步骤3和步骤4同样的方式，获取位姿改变后每个投影点的三维坐标； 步骤6、通过等效刚体转换方法，将待测曲面目标01位姿改变等效转换为激光光束指向与特征识别模块2位置的调整；在此基础上，结合标定的待测曲面目标01的几何参数，以及位姿改变后投影点的三维坐标，建立等效位姿测量模型； 所述等效位姿测量模型的表达式为： 式中： Fχ为非线性残差函数； fX为待测曲面目标01的标准空间方程，fX＝0，X＝L+T+λiRα，β，γ×di，i＝1、2、3、…、N； L为激光光束的初始发射点坐标； T为平移量； R为旋转量； λi为激光光束的比例因子； di为提前标定的N条激光光束的方向向量； E为特征识别模块2的初始原点； Ci′为位姿改变后投影点的三维坐标； μi为投影尺度因子； rij为关于欧拉角α、β和γ的函数，j＝1、2、3、…、N； 步骤7、基于等效位姿测量模型，获取激光光束指向与特征识别模块2位置的调整量，再通过逆向等效刚体转换方法将激光光束指向与特征识别模块2位置的调整量还原为待测曲面目标01的实际位姿变化参数，完成目标位姿测量。

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