大型航空零构件装配过程中,由于制造偏差及装配误差等影响,在零件装配连接处极易产生装配间隙。为保证装配质量,需对装配间隙进行有效测量,从而指导填隙。传统的航空零件间隙测量手段包括塞尺检测和人工观测等,其测量效率低、测量数据有限、人工影响大,难以满足数字化装配高质高效的要求。因此,研究一种新的数字化间隙测量技术进行装配间隙的测量与分析对于大型航空数字化装配质量的提升至关重要。本文针对航空零件装配间隙测量中相关技术开展研究,提出了一种基于点云重构的航空零件装配间隙预测方法,并对激光辅助双目测量系统进行结构设计与线路集成。主要的研究内容如下:(1)为在大视场工业环境下快速高精度去除不同种类的噪声,提出了一种面向多尺度噪声的分类去噪方法,针对大尺度孤立噪声,提出了一种基于区域分割的中值去噪方法,通过分区域设置中值阈值的方式,去除孤立点、离群点等大尺度噪声;针对小尺度冗杂噪声提出了一种基于阈值分割的快速双边滤波方法,去除边界部分的小尺度噪声,与传统去噪方法对比,精度提高了16%以上,可以满足现场试验的测量要求。(2)针对现有的点云特征提取方法适应性差、提取特征点种类单一、无法实现多几何关系的装配特征提取问题,提出了一种基于多判据参数的点云特征提取方法。根据大型航空零件的形面几何特征,将点云数据特征点分为边界特征点、平滑特征点和尖锐弯折点,针对不同种类的特征点,设置相应判据参数,并建立特征判断函数。与几种常见提取方法进行对比,该方法提取效果明显,适应性强,特征信息完整。(3)提出了一种基于点云重构的间隙预测方法,在理论数模的基础上,对两个装配零件的点云数据进行虚拟装配,测量装配偏差,并完成偏差融合,计算装配间隙趋势函数和装配间隙预测函数,实现装配间隙的预测。与塞尺测量结果对比:间隙变化趋势与实际情况基本一致。(4)在上述研究基础上,设计了激光辅助双目视觉测量系统的外形以及内部结构,研究线路的连接方案,设计测量系统的硬件集成方案,完成测量系统的搭建与集成。以典型复材机翼盒段和某飞机机翼为研究对象,在航空工业现场进行实验。实验结果表明:通过与关键点测量结果对比,关键点处最大间隙为0.92mm,最小间隙为0.06mm,与塞尺结果基本一致,初步证明所提间隙预测方法的有效性。