一种基于多线结构光的三维测量系统[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号 CN 205014957 U (45)授权公告日 2016.02.03

(21)申请号 201520599010.1(22)申请日 2015.08.11

(73)专利权人辽宁精智测控科技有限公司

地址110031 辽宁省沈阳市皇姑区蒲河街7

号沈阳软件出口基地B座1号楼414、415(72)发明人王世忱

(74)专利代理机构沈阳维特专利商标事务所

(普通合伙) 21229

代理人屈芳(51)Int.Cl.

G01B 11/24(2006.01)

权利要求书1页 说明书2页 附图1页

(54)实用新型名称

一种基于多线结构光的三维测量系统(57)摘要

本实用新型属于视觉测量技术领域，尤其涉及一种基于多线结构光的三维测量系统。包括立柱，所述立柱固定于一平面支撑台上，立柱上设置有内孔为圆形的安装台，所述安装台在立柱上可上下移动，设置多个测量传感器置于安装台的内孔的孔臂上形成环形结构，多个测量传感器等弧度放置。本实用新型提出的测量系统是由多个线结构光视觉传感器构成，各测量传感器之间视野互相补充，实现被测对象一周无盲区测量。结合精密机械机构的运动信息可获取工件完整的三维型面数据(3D数据)，实现自动化地测量过程。

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权 利 要 求 书

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1.一种基于多线结构光的三维测量系统，其特征在于，包括立柱，所述立柱固定于一平面支撑台上，立柱上设置有内孔为圆形的安装台，所述安装台在立柱上可上下移动，设置多个测量传感器置于安装台的内孔的孔臂上形成环形结构，多个测量传感器等弧度放置。

2.如权利要求1所述的基于多线结构光的三维测量系统，其特征在于，所述立柱上设置电机，在立柱的侧面设置轨道，安装台置于轨道上运行。

3.如权利要求1所述的基于多线结构光的三维测量系统，其特征在于，所述测量传感器为三组。

4.如权利要求1或3所述的基于多线结构光的三维测量系统，其特征在于，每个所述测量传感器均包括处于一水平面上的一线式激光发射器以及一CCD工业相机。

5.如权利要求4所述的基于多线结构光的三维测量系统，其特征在于，线式激光发射器与CCD工业相机之间的夹角为40-45°。

6.如权利要求1所述的基于多线结构光的三维测量系统，其特征在于，该系统还包括一控制器，所述控制器为嵌入式控制器，所述控制器与测量传感器连接，控制测量传感器进行激光的照射以及图形的采集，控制器连接有电机，控制电机升降。

7.如权利要求6所述的基于多线结构光的三维测量系统，其特征在于，控制器还连接有显示模块，将图像进行显示。

8.如权利要求6所述的基于多线结构光的三维测量系统，其特征在于，控制器还连接有数据存储模块，将图像信息进行存储。

9.如权利要求6所述的基于多线结构光的三维测量系统，其特征在于，控制器还连接有通讯模块，其与上位机系统通过GigE协议传输数据。

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说 明 书

一种基于多线结构光的三维测量系统

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技术领域

[0001]

本实用新型属于视觉测量技术领域，尤其涉及一种基于多线结构光的三维测量系

统。背景技术

随着机器视觉的迅猛发展，人们开始考虑把机器视觉技术的快速性、高智能化应用到检测技术当中，形成了一种新的检测技术，即视觉测量技术。视觉测量技术是以机器视觉为基础，融合光电技术、计算机技术、光学技术、图像处理技术等现代学科技术于一体，具有非接触、速度快、精度高、量程广、自动化程度高等优点，现已广泛应用于航空航天、加工制造、质量检测、数字医疗、文物考古、影视特效等领域中。

[0003] 国内在视觉测量方面的研究已经取得了一定的成绩，但大多数还处于实验室阶段，目前还未出现一款能够在性能上与国外先进设备相匹敌的同类设备。因此，国外该类产品在国内市场处于垄断地位，售价大多高达几十万元，乃至上百万。在这种背景下，进一步对测量原理、关键技术、实现方法进行更深入的研究，研发具有自主知识产权、性能优越、通用性强的360°轮廓测量系统及其在加工制造业中的应用对于改善装备产品整体性能水平和国产化率低的瓶颈问题，促进国民经济的发展具有重要的意义。

[0002]

实用新型内容

[0004] 本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种结构简单，测量无盲区的基于多线结构光的三维测量系统。

[0005] 本实用新型是这样实现的，一种基于多线结构光的三维测量系统，包括立柱，所述立柱固定于一平面支撑台上，立柱上设置有内孔为圆形的安装台，所述安装台在立柱上可上下移动，设置多个测量传感器置于安装台的内孔的孔臂上形成环形结构，多个测量传感器等弧度放置。

[0006] 进一步地，所述立柱上设置电机，在立柱的侧面设置轨道，安装台置于轨道上运行。

[0007] 进一步地，所述测量传感器为三组。[0008] 进一步地，每个所述测量传感器均包括处于一水平面上的一线式激光发射器以及一CCD工业相机。[0009] 进一步地，线式激光发射器与CCD工业相机之间的夹角为40-45°。[0010] 进一步地，该系统还包括一控制器，所述控制器为嵌入式控制器，所述控制器与测量传感器连接，控制测量传感器进行激光的照射以及图形的采集，控制器连接有电机，控制电机升降。

进一步地，控制器还连接有显示模块，将图像进行显示。

[0012] 进一步地，控制器还连接有数据存储模块，将图像信息进行存储。[0013] 进一步地，控制器还连接有通讯模块，其与上位机系统通过GigE协议传输数据。

[0011]

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说 明 书

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本实用新型与现有技术相比，有益效果在于：本实用新型提出的测量系统是由多个线结构光视觉传感器构成，各测量传感器之间视野互相补充，实现被测对象一周无盲区测量。结合精密机械机构的运动信息可获取工件完整的三维型面数据(3D数据)，实现自动化地测量过程。附图说明

图1是本实用新型实施例提供的设备结构示意图；

[0016] 图2是本实用新型实施例提供的测量传感器的结构示意图；

[0017] 图3是本实用新型实施例提供的控制器与外围模块之间的模块连接关系图。

[0015]

具体实施方式

[0018] 为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。[0019] 参见图1，一种基于多线结构光的三维测量系统，包括立柱1，立柱1固定于一平面支撑台8上，立柱1上设置有内孔5为圆形的安装台4，立柱1上设置电机2，在立柱1的侧面设置轨道3，安装台4置于轨道3上运行使得安装台4在立柱1上可上下移动，设置多个测量传感器置于安装台的内孔的孔臂上形成环形结构，多个测量传感器等弧度放置。本实施例中，设置为3组测量传感器，分别是图2中的测量传感器I、测量传感器II、以及测量传感器III，如图2所示，每个所述测量传感器均包括处于一水平面上的一线式激光发射器6以及一CCD工业相机7。线式激光发射器6与CCD工业相机7之间的夹角为约40°，距离约为400mm。

[0020] 参见图3该系统还包括一控制器，控制器为嵌入式控制器，控制器与测量传感器连接，控制测量传感器进行激光的照射以及图形的采集，控制器连接有电机，控制电机升降。控制器还连接有显示模块，将图像进行显示。控制器还连接有数据存储模块，将图像信息进行存储。控制器还连接有通讯模块，其与上位机系统通过GigE协议传输数据。[0021] 测量时将物件置于支撑台上，内孔的下方，通过安装台的上下移动实现不同位置的测量，线式激光发射器发射的激光线投射到物体表面时，激光线被物体表面高低形貌调制，CCD工业相机详细进行拍摄并传至控制器内，在控制器内经过控制器内的图像处理模块进行噪声滤波、图像校正、激光条提取等。然后，将控制器内部的多传感器拼接模块根据多传感器间标定关系将各传感器的测量数据融合起来；最后，结合精密机械结构的运动信息完成被测对象的完整测量。通过数据存储模块和显示模块是为了给用户提供更加友好的操作。

[0022] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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说 明 书 附 图

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图1

图2

图3

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