专利名称：一种激光、摄像一体测量仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及エ件测量仪，具体是ー种激光、摄像一体測量仪。
背景技术：
目前在測量行业中多是利用測量工具进行测量，所得数据可直接从测量工具中得至IJ，方便快捷，但是在測量一些小的物体、エ件时，手工直接測量比较困难，对于大量需要测量数据时更増加工作量，而且人工对于ー些小的エ件尺寸、外表检测等測量都不是很准确。而且在自动化流水线大批量生产中，产品质量检验是非常大的工作量，检验员人数占到职工人数五分之一。长时间检验工作易导致人员疲劳，产生质量事故。于是有人研究出ー种摄像测量，现有的摄像测量都是先采用数码相机将其拍摄，然后将数据输入电脑处理，并没有一套完整的机器，可以快速对エ件表面质量进行检测，但是对于ー些エ件的关键尺寸检测并不是适合；也有一种可以快速对エ件关键尺寸进行检测的激光測量方法，这种方法对于表面质量检测就不是很精确。
发明内容本实用新型根据现有技术的不足提供一种将摄像、激光和手工測量结合为一体，操作简单，測量精确方便饿测量仪。所述ー种激光、摄像一体測量仪，包括控制箱和工作台，在控制箱设有控制器，其特征是在工作台上设有升降旋转式エ件定位盘、数码相机和激光测距仪，数码相机和激光测距仪分别通过升降杆固定在工作台上，在控制箱外部设有控制面板；所述测量仪还包括计算机系统、显示屏和检测结果信号灯，计算机系统与控制器通过数据线连接，在计算机系统上还通过数据连接有摄影图像识别模块和激光測量算法模块，控制面板的信号输出端与控制器的信号输入端连接，控制器的信号输出端分别与定位盘的升降、旋转伺服电机、数码相机、激光测距仪和检测结果信号灯的信号输入端连接，数码相机和激光测距仪的信号输出端分别与计算机系统信号输入端连接。在工作台上还有ー组或多组孔检具。所述测量仪还包括ー套照明系统，照明系统的控制端与控制箱内控制系统连接，其照明灯具设置在工作台上。所述控制面板由TD200人机交流界面、停止按钮、激光按钮、摄影按钮和图库按钮组成。在升降、旋转伺服电机上分别设有光电编码器和驱动器，控制器的信号输出端分别与升降、旋转伺服电机的驱动器信号输入端连接。本实用新型将既可以采用数码相机进行摄像測量，又可以采用激光测量，然后数据输入给计算机系统，将数据处理后通过显示屏显出来，測量简单、精确，除此之外上面的 孔检具还可以用来人工测量エ件的孔径。
图I是本实用新型 的结构示意图，图2是本实用新型的工作原理图。图中Iー控制箱，2—工作台，3—エ件定位盘，4一数码相机，5—激光测距仪，6—升降杆,7—计算机系统，8—显不屏,9一孔检具，10一升降伺服电机，11一控制面板，12一照明灯具，13—控制器，14 ー旋转伺服电机，15—检测结果信号灯，16—摄影图像识别模块，17—激光测量算法模块。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进ー步说明，如图I、图2所示，所述ー种激光、摄像一体测量仪，包括控制箱I和工作台2，在控制箱I设有控制器，其特征是在工作台2上设有升降旋转式エ件定位盘3、数码相机4和激光测距仪5，数码相机4和激光测距仪5分别通过升降杆6固定在工作台2上，在控制箱I外部设有控制面板11 ;所述测量仪还包括计算机系统7、显示屏8和检测结果信号灯15，计算机系统7与控制器13通过数据线连接，在计算机系统7上还通过数据连接有摄影图像识别模块16和激光测量算法模块17，控制面板11的信号输出端与控制器13的信号输入端连接，控制器13的信号输出端分别与定位盘3的升降、旋转伺服电机10、14、数码相机4、激光测距仪5和检测结果信号灯15的信号输入端连接，数码相机4和激光测距仪5的信号输出端分别与计算机系统7信号输入端连接，计算机系统7的信号输出端与显示屏8信号输入端连接，显示屏可以显示エ件三维图象參数(尺寸)列表，以便人们观察。在工作台2上还有ー组或多组孔检具9。可以用来人工检测エ件的孔径。所述测量仪还包括ー套照明系统，照明系统的控制端与控制箱I内控制系统连接，其照明灯具12设置在工作台2上。可以用来増加光线，使其成像更加清楚。所述控制面板11由TD200人机交流界面、停止按钮、激光按钮、图库按钮和摄像按钮，分别控制整个机器的开关、激光測量、图库处理和摄像測量，所述检测结果信号灯有红灯和绿灯，分别代表合格和不合格。图像按钮用于エ件摄影后和合格品图象库中对应的图象对比。在升降、旋转伺服电机10、14上分別设有光电编码器和驱动器，控制器13的信号输出端分别与升降、旋转伺服电机10、14的驱动器信号输入端连接。光电编码器和驱动器可以单独设置，也可以直接设置在升降、旋转伺服电机10、14上，用将数字信号转换成机械动力，并驱动电机开始工作。采用摄像测量时，将エ件放置于定位盘上自动定位，也就是让物体自身的坐标系与エ件定位盘3的坐标系的关系固定，并且使エ件的轴线与定位盘的轴线重合，同时通过升降杆6调节数码相机的高度，并将其固定，使其摄像头正好对准エ件，然后开启摄像按钮，控制器13便控制数码相机4开始工作，然后将拍摄的图像信号传递给计算机系统7，计算机系统7通过摄影图像识别模块16对其进行处理。如果两个エ件的几何尺寸、表面光洁度、色彩等一致，并且将エ件放置在同一个位置、相同的背景下，数码相机在同一个固定位置拍摄两エ件的影像，则这两エ件影像之间的相似程度很高。如果两幅影像之间的相似程度仅采用ー个值表示的话，主要的评价标准有相关函数法、协方差函数、相关系数法、差平方和以及差绝对值和等。因此，通过计算机系统7连接的摄影图象识别模块16，比较、识别拍摄エ件影像的相似程度，可以判别エ件的几何尺寸、表面光洁度、色彩等是否存在缺陷，从而判断エ件尺寸是否在公差范围内，是否符合设计要求，然后通过计算机系统将数据反馈给控制器13，控制器13将合格或不合格信号输送给合格检测结果信号灯15，根据指示灯的顔色来判别エ件是否合格。采用激光测距仪測量激光发射器到物体表面的距离，由结构设计已知激光发射器和物体的位置，因此通过激光测量算法模块，就可计算出エ件表面已测点的三维坐标。エ件自动定位于エ件定位盘3上，该定位盘既可升降又可旋转；并且使エ件的轴线与定位盘的轴线重合。即使エ件的坐标系与转盘的坐标系有相应的函数关系。同时调节激光测距仪5的高度，并将其固定，使其发射的激光束与转盘端面平行，然后开启激光按钮，控制器13便控制激光测距仪开始测量，然后将測量到エ件表面的距离数据信号传递给计算机系统7，通过计算机系统连接的激光测量算法模块17就可计算出物体表面已测点的三维坐标。然后エ件定位盘3水平旋转到设定角度，激光测距仪5再次測量到エ件表面的距离……直至测 量一圏。该操作等效于将定位盘固定，让激光测距仪5执行旋转测量。当测量完所有断面上的点后，升降机构移动定位盘到设定距离，重复上述的測量，直到所有的设定截面都完成測量……，然后通过计算机将其数据计算对比，从而判断エ件尺寸是否在公差范围内，是否符合设计要求，然后通过计算机系统将数据反馈给控制器13，控制器13将合格或不合格信号输送给检测结果信号灯15，根据指示灯的顔色来判别エ件是否合格。
权利要求1.ー种激光、摄像一体测量仪，包括控制箱(I)和工作台(2)，在控制箱(I)内设有控制器，其特征是在工作台(2)上设有升降旋转式エ件定位盘(3)、数码相机(4)和激光测距仪(5)，数码相机⑷和激光测距仪(5)分别通过升降杆(6)固定在工作台⑵上，在控制箱(I)外部设有控制面板(11);所述测量仪还包括计算机系统(7)、显示屏(8)和检测结果信号灯(15)，计算机系统(7)与控制器(13)通过数据线连接，在计算机系统(7)上还通过数据连接有摄影图像识别模块(16)和激光测量算法模块(17)，控制面板(11)的信号输出端与控制器(13)的信号输入端连接，控制器(13)的信号输出端分别与定位盘(3)的升降、旋转伺服电机(10、14)、数码相机(4)、激光测距仪(5)和检测结果信号灯(15)的信号输入端连接，数码相机(4)和激光测距仪(5)的信号输出端分别与计算机系统(7)信号输入端连接。
2.根据权利要求I所述的ー种激光、摄像一体测量仪，其特征是在工作台(2)上还有一组或多组孔检具(9)。
3.根据权利要求I所述的ー种激光、摄像一体测量仪，其特征是所述测量仪还包括一套照明系统，照明系统的控制端与控制箱(I)内控制系统连接，其照明灯具(12)设置在エ作台⑵上。
4.根据权利要求I所述的ー种激光、摄像一体测量仪，其特征是所述控制面板(11)由TD200人机交流界面、停止按钮、激光按钮、摄影按钮和图库按钮组成。
5.根据权利要求I所述的ー种激光、摄像一体测量仪，其特征是在升降、旋转伺服电机(10、14)上分別设有光电编码器和驱动器，控制器(13)的信号输出端分别与升降、旋转伺服电机(10、14)的驱动器信号输入端连接。
专利摘要本实用新型提供一种激光、摄像一体测量仪。所述测量仪包括控制箱和工作台，其特征是在工作台上设有升降旋转式工件定位盘、数码相机和激光测距仪，在控制箱外设有控制面板；测量仪还包括计算机系统、显示屏和检测结果信号灯，计算机系统与控制器通过数据线连接，在计算机系统上还通过数据连接有摄影图像识别模块和激光测量算法模块，控制器的信号输出端分别与定位盘的升降、旋转伺服电机、数码相机、激光测距仪和检测结果信号灯的信号输入端连接，数码相机和激光测距仪的信号输出端分别与计算机系统信号输入端连接，计算机系统的信号输出端与显示屏信号输入端连接。本实用将摄像、激光和手工测量结合为一体，操作简单，测量精确方便。
文档编号G01B11/00GK202403666SQ20112057143
公开日2012年8月29日 申请日期2011年12月31日 优先权日2011年12月31日
发明者姜训洋 申请人:武汉浩迪科技有限公司