专利名称：一种三维信息自动快速检测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机器视觉检测技术领域，具体的说是涉及自动检测特征三维数据 信息的方法的一种实现装置。
背景技术：
现在的三维检测装置，大部分安装于生产线上，只能检测某些部件，而对于大型物 件上的微小特征信息的检测束手无策。还有一部分检测装置需要对整个实体进行整体重 建，很大程度上影响了检测时间，效率比较低。另外一部分必须通过大量的人机交互才能完 成检测，所需工作量较大，不利于操作。由于没有便捷快速的检测设备，很多场合还在使用 着传统手工检测的方法。这样的检测方法存在以下问题首先自动化程度不高，在效率决定 效益的社会，谁的自动化程度高，就能创造更高的效益。其次操作的人为影响比较明显，手 工操作检测依赖于操作人员的熟练度，但是操作人员很难对多种信息检测达到同样熟练的 程度。第三，这样的检测需要耗费大量的人力和物力。发明内容本实用新型针对目前三维检测装置在某些方面的不足，提供一种可以快速便捷检 测几何特征三维信息的方法的实现装置，该实现装置可以应用于视觉检测和工业等众多领 域。本实用新型通过以下技术方案实现一种三维信息自动快速检测仪，包括外壳、工业相机、激光定位器、触发按钮、激光 投射器、液晶屏幕、紧固螺钉、相机固定底板、螺母、相机固定侧板、信号传输接口，激光定位 器、激光投射器均固定在外壳上，工业相机固定在相机固定侧板上、相机固定侧板通过相机 固定底板、螺母固定在外壳上，触发按钮4、信号传输接口均固定在外壳上，固定后的工业相 机的中心和激光投射器的中心位于同一水平面上，液晶屏幕通过紧固螺钉固定在外壳上， 激光投射器的光平面与相机的光轴之间存在一个夹角α，夹角α为3(Γ60度之间，激光定 位器的十字中心的延长线与激光投射器的光平面和相机的光轴相交于一点0。所述的夹角α为45度。所述的信号传输接口通过数据线与液晶屏幕相连，同时信号传输接口通过数据线 与工业相机相连，同时信号传输接口通过数据线与激光投射器相连，信号传输接口还与触 发按钮相连，触发按钮与工业相机相连，工业相机与激光定位器相连，激光定位器与信号传 输接口相连。有益效果本装置实现了对特征三维信息的快速自动检测，另外操作简单快捷。
图1为本实用新型的整体结构示意图。[0011]图2为本实用新型的系统电路连接图。图3是本实用新型的系统软件工作流程图。图4是本实用新型的又一软件工作流程图。图中标号名称外壳1、工业相机2、激光定位器3、触发按钮4、激光投射器5、液晶 屏幕6、紧固螺钉7、相机固定底板8、螺母9、相机固定侧板10、信号传输接口 11。
具体实施方式
如图2所示，整个实现装置包括外壳1、工业相机2、激光定位器3、触发按钮4、激 光投射器5、液晶屏幕6、紧固螺钉7、相机固定底板8、螺母9、相机固定侧板10、信号传输接 口 11，定位激光器3、投射激光器5均固定在外壳1上，工业相机2固定在相机固定侧板10 上、相机固定侧板10通过相机固定底板8、螺母9固定在外壳1上，固定后的工业相机2的 中心和激光投射器5的中心位于同一水平面上，液晶屏幕6通过紧固螺钉7固定在外壳1 上，如图1所示投射激光器5的光平面就是从投射激光器5到被测物体之间的灰色区域， 由于采用激光三角法的测量原理，所以激光投射器5的光平面与工业相机2的光轴(光轴为 工业相机2物镜的中心线，也就是镜头的中心线)之间存在一个夹角，只要保证相机能够采 集到激光投射器5投射出的图像，这个夹角在3(Γ60度之间都可以，本装置的夹角为45度。 激光定位器3的十字中心交点的延长线要与定位投射激光器5的光平面与工业相机2的光 轴之间的汇聚在一点0。触发按钮4的位置设计，为了整个结构的紧凑、美观和适合人操作 等因素，按钮位置设计在人手持的下面，方便操作。信号传输接口 11与液晶屏幕6相连，通过数据线传输数据、供电，同时信号传输接 口 11也与工业相机2相连，通过数据线传输数据、供电，信号传输接口 11通过数据线与激 光投射器5相连，信号传输接口 11还与触发按钮4相连，触发按钮4与工业相机2相连，工 业相机2与激光定位器3相连，激光定位器3与信号传输接口 11相连。本装置的工作流程如下工业相机2以及激光投射器5在仪器软硬件完成初始化之后保持常开的状态，触 发按钮4按下，激光定位器3打开，当满足特定定位条件后松开触发按钮4，工业相机2在滞 后一定时间后完成采集带有投射激光信息的图片，一种三维信息自动快速检测方法包括以下步骤a:运用工业相机2获取激光投射器5投射到物体上的激光信息；b:运用软件对含有激光条信息的图片进行自动处理得出最后的三维数据信息；c:将三维数据传输给液晶显示屏6，显示检测的结果数据。装置使用方法第一步硬件初始化将装置连接电脑。确保连接正常，激光投射器5正常。第二步软件初始化启动装置对应的软件。完成装置软硬件的初始化，确保软件工作正常。第三步检测图像获取打开定位激光器3，在满足定位激光与投射激光近似重合的情况下，关闭定位激光 器3，在定位激光器3完全关闭后，工业相机2开始采集带有投射激光信息的图像。[0030]第四步软件处理图像传输到计算机软件，通过软件运算，最终获取需要的特征的三维信息。第五步数据传输将获取的三维信息传送到液晶显示屏6，在液晶显示屏6上显示结果。第六步仪器关闭完成试验后首先关闭软件，完成工业相机2的关闭。然后整个装置与电脑连接断 开。本实用新型的装置中激光投射器5采用现有的MoCkerYale-SNF501L激光器，激 光定位器3采用现有的赛朴林SD650-5G1，工业相机2采用现有的Basler Scal000-30fm, 液晶显示屏6采用现有的深圳海比邻12864M1 — SL3。本实用新型最大的特征是检测的自动完成。通过对物体的台阶和缝隙特征的自动 判别区分，对物体的台阶和缝隙特征提取采用不同的方法。本实用新型采用统计的方法来 检测，一定程度上减少了误差。而且只需要计算所关注的信息，减少了计算量。采用结构光 检测，成本比运用双目立体视觉原理的检测仪更小。
权利要求1.一种三维信息自动快速检测仪，其特征是包括外壳(1)、工业相机(2)、激光定位器 (3)、触发按钮(4)、激光投射器(5)、液晶屏幕(6)、紧固螺钉(7)、相机固定底板(8)、螺母 (9)、相机固定侧板(10)、信号传输接口(11)，激光定位器(3)、激光投射器(5)均固定在外 壳(1)上，工业相机(2)固定在相机固定侧板(10)上、相机固定侧板(10)通过相机固定底 板(8)、螺母(9)固定在外壳(1)上，触发按钮(4)、信号传输接口(11)均固定在外壳(1)上， 固定后的工业相机(2)的中心和激光投射器(5)的中心位于同一水平面上，液晶屏幕(6)通 过紧固螺钉(7)固定在外壳(1)上，激光投射器(5)的光平面与相机(2)的光轴之间存在一 个夹角α，夹角α为3(Γ60度之间，激光定位器(3)的十字中心的延长线与激光投射器(5) 的光平面和相机(2)的光轴相交于一点0。
2.根据权利要求1所述的三维信息自动快速检测仪，其特征是所述的夹角α为45度。
3.根据权利要求1或2所述的三维信息自动快速检测仪，其特征是所述的信号传输接 口(11)通过数据线与液晶屏幕(6)相连，同时信号传输接口(11)通过数据线与工业相机 (2)相连，同时信号传输接口(11)通过数据线与激光投射器(5)相连，信号传输接口(11) 还与触发按钮(4)相连，触发按钮(4)与工业相机(2)相连，工业相机(2)与激光定位器(3) 相连，激光定位器(3 )与信号传输接口(11)相连。
专利摘要一种三维信息自动快速检测仪，包括外壳(1)、工业相机(2)、激光定位器(3)、触发按钮(4)、激光投射器(5)、液晶屏幕(6)、紧固螺钉(7)、相机固定底板(8)、螺母(9)、相机固定侧板(10)、信号传输接口(11)，激光定位器(3)、激光投射器(5)均固定在外壳(1)上，工业相机(2)固定在相机固定侧板(10)上、相机固定侧板(10)通过相机固定底板(8)、螺母(9)固定在外壳(1)上，触发按钮(4)、信号传输接口(11)均固定在外壳(1)上，固定后的工业相机(2)的中心和激光投射器(5)的中心位于同一水平面上，液晶屏幕(6)通过紧固螺钉(7)固定在外壳(1)上，激光投射器(5)的光平面与相机(2)的光轴之间存在一个夹角α，夹角α为30~60度之间。本装置实现了对特征三维信息的快速自动检测，另外操作简单快捷。
文档编号G01B11/25GK201837374SQ20102059461
公开日2011年5月18日 申请日期2010年11月8日 优先权日2010年11月8日
发明者吴兴江, 崔海华, 张卡, 戴宁, 李 根, 王滨, 程筱胜, 马张建 申请人:南京航空航天大学, 成都飞机工业(集团)有限责任公司