【研究目的】

随着通用航空装备研发和制造产业的快速崛起，以航空锻造为代表的智能制造与特种装备行业对锻件成型精度控制优化，锻造单件生产效率提升提出了更高的要求。本成果针对超高温背景辐射导致的过曝光和高温无特征构件三维重构等问题，研究高温复杂构件三维轮廓原位精准测量方法，实现生产制造过程中原位获取高温构件的三维尺寸外形，可服务于诸如航空锻造生产过程的锻件三维型面精度在线测量表征需求。

【技术创新】

本成果以高温结构件在线三维测量的激光结构光重构理论研究与仪器开发为研究目标，研究无特征结构件三维重建理论算法，改进多步组合滤波高温背景辐射抑制方法，搭建大功率单纵模激光结构光机电测试仪器。本成果的具体技术创新如下：

1、自主开发的成套三维轮廓测量测试仪器设备

实现了基于激光结构光的高温、原位、高精度的三维轮廓测量机电成套测试仪器，如图1所示，通过实验在1950摄氏度下测得了碳化硅材料的直径数据，如图3所示，为高温物体三维测量理论研究和方法创新提供了技术验证平台，形成具有一定成熟度的光机电智能装备创新系统。

2、多步组合滤波高温背景辐射抑制超高温成像观测

实现了激光超窄带的改进多步组合滤波高温背景辐射抑制，使用了配合投射主动光波段的多个滤波片和偏振片，如图2所示，具有相应专利保护，为后续超高温成像背景辐射观测研究提供重要方法支撑。

基于大功率激光结构光的高温构件非接触三维轮廓测量系统

【知识产权】

（1）发表科研论文3篇；申请国家发明专利8项，授权5项；参与行标起草1项；

（2）获教育部科技进步二等奖1项。

【应用领域】

本成果可应用于如图3所示的航天、军工、汽车、钢铁、冶金等行业。

【应用情况】

（1）2019.1，北京东方计量测试研究所，开展表面形貌实时显示系统研制技术合作；

（2）2022.3，北京强度环境研究所，开展基于视频图像测量的振动场测量方法技术合作；

（3）2023.12，北京振兴计量测试研究所，开展高温固体形貌结构扫描方法技术合作。