1.一种大型物体三维形状测量系统的测量方法，其特征在于：所述测量系统包括服务器、三维扫描仪、激光测距仪和滑动导轨，所述滑动导轨的一端固定有激光标靶，滑动导轨的轨道上设有可沿轨道滑动的机器手，所述机器手包括立于滑动导轨的支撑柱和连接于支撑柱的横杆，支撑柱可沿竖直方向伸缩，横杆可沿水平方向伸缩，在支撑柱和横杆之间安装有轴承，支撑柱上安装有与激光标靶相对应的激光测距仪，横杆上固定有三维扫描仪；所述三维扫描仪包括第一立体视觉系统、第二立体视觉系统和投影仪，第一立体视觉系统和第二立体视觉系统并排固定于机器手横杆，且两个立体视觉系统中均设有两个工业相机，投影仪设置于第一立体视觉系统和第二立体视觉系统中间且固定于横杆；所述服务器分别与激光测距仪和三维扫描仪进行通信传输；

该测量方法具体包括以下步骤：

(1)在第一立体视觉系统和第二立体视觉系统之间放置一个标定板，服务器标定各个立体视觉系统；

(2)步骤(1)完成后，再将上述标定板放置于滑动导轨一侧，服务器对激光测距仪进行标定；

(3)投影仪向被测物体投射结构光，四台工业相机获取被测物体的局部结构光投影图像，并通过千兆网传输到服务器；激光测距仪测量其自身与激光标靶之间的距离，并通过RS232接口传输给服务器；

(4)服务器采用结构光方法根据两套立体视觉系统拍摄的被测物体的结构光投影图像信息，分别得到其相应的两部分局部三维数据；然后根据步骤(1)中两套立体视觉系统所标定的坐标变换参数，获得本次测量的被测物体的局部三维测量数据；

(5)根据激光测距仪与激光标靶之间的距离变化，计算三维扫描仪的姿态，即计算该三维扫描仪在测量过程中的空间位置；然后根据步骤(2)中对激光测距仪的标定，拼接局部三维数据；

(6)推动机器手在滑动导轨上沿直线向前移动到下一个相邻被测区域，重复上述步骤(3)和步骤(4)来测量被测物体的下一个局部数据(7)重复步骤(4)～(6)，直到整个物体测量结束，得到物体完整的三维测量数据。

2.根据权利要求1所述的大型物体三维形状测量系统的测量方法，其特征在于：所述服务器与激光测距仪之间通过RS232串口连接，服务器与四个工业相机之间通过千兆网进行通信传输，服务器与投影仪之间通过USB线进行数据传输。

3.根据权利要求1所述的大型物体三维形状测量系统的测量方法，其特征在于：所述三维扫描仪的工作距离为2～3米，测量范围为2.1m×1.3m；其中，相机的像素至少为500万像素，第一视觉系统和第二视觉系统的分辨率均为1000×750，测量精度为0.2–0.3mm/m；所述激光测距仪的测量精度为1mm/10m。

4.根据权利要求1所述的大型物体三维形状测量系统的测量方法，其特征在于：所述步骤(1)中第一立体视觉系统和第二立体视觉系统之间具有公共视野区，每一套立体视觉系统均能看到标定板的一半，假定标定板有m×n个方格，每个方格边长都是dg毫米，1≤k≤m，

1≤l≤n；

首先定位两套立体视觉系统中标定板的m×n个格子的所有角点，根据可见部分估计不可见部分，具体过程为：(11)假设 和 是第一立体视觉系统中两个工业相机分别定位的格子,

表示对应的三维角点；

(12)采用Harris角点检测算法，检测标定板图像中可见的 和 并采用三角测量方法计算相应的 的三维角点；

(13)假设某直线上有7个可见角点 l∈{1,2,...,7}已经被定位，根据 用最小二乘法拟合一条线L，L可用公式(1)表示：其中：(m,n,v)T是L的法向量，t表示L的参数；

(14)估算L上 邻近的不可见角点 用公式(2)表示 和 之间 的距离：公式(2)可也用公式(3)描述：

根据L的参数函数，可以用公式(4)描述

根据公式(3)和(4)，公式(3)可以重写成公式(5)：

根据公式(5)可获得t的两个值，如公式(6)、(7)所示：

根据公式(4)、t1和t2，最后得到与 相邻的两个点： 和

(15)重复上述步骤，可获得该直线上所有不可见角点、相应的 以及第二立体视觉系统中所有角点集合 其中， 和 两个点集在同一平面，最后标定两套立体视觉系统。

5.根据权利要求1所述的大型物体三维形状测量系统的测量方法，其特征在于：所述步骤(2)中，对激光测距仪进行标定，即获得测量时三维扫描仪的移动方向及归一化的平移向量，具体步骤如下：(21)把标定板放在第一立体视觉系统能看到的地方，并将离支撑柱最近的工业相机作为第1个相机，把第1个工业相机的光学中心作为三维扫描仪的坐标系原点；

(22)假设在t1时刻，第一立体视觉系统测量了标定板的一部分，利用激光测距仪记录当前的位置d1；第一立体视觉系统向前移动，在t2时刻，测量另外一 部分，同样利用激光测距仪记录当前的位置d2；

(23)计算t1时刻和t2时刻三维扫描仪中第一立体视觉系统的坐标转换，假设坐标变换用旋转矩阵R和平移向量T表示：三维扫描仪跟着机器手沿直线滑动导轨向前移动，没有旋转，因此，相邻两次测量的三维扫描仪移动方向R是相同的；t1时刻与t2时刻三维扫描仪的移动距离为d＝d2-d1，判断公式(10)是否成立，若不成立转至步骤(22)重新标定；

6.根据权利要求1所述的大型物体三维形状测量系统的测量方法，其特征在于：所述步骤(5)的具体过程如下：(51)三维扫描仪沿直线移动测量不同的局部区域，在绝对移动距离和平移向量之间存在一个比例关系，根据公式(11)获得当前局部测量的平移向量T1，其中d12是利用激光测距仪测量的三维扫描仪平移距离：(52)根据两次测量的移动方向R和移动向量T1，拼接t1时刻和t2时刻两次局部测量结果。