[發明專利]基于激光組合模塊圖的光學檢測系統及其檢測方法

無效

• 申請號: 200810220496.8
• 申請日: 2008-12-26
• 公開（公告）號: CN101451827A
• 公開（公告）日: 2009-06-10
• 發明（設計）人: 熊漢偉;張洪;張湘偉;成思源;章爭榮;呂文閣
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: G01B11/25
• 分類號: G01B11/25
• 代理公司: 廣州粵高專利代理有限公司
• 代理人: 林麗明

1.一種基于激光組合模塊圖的光學檢測系統，其特征在于所述檢測系統包括：激光組合模塊圖發生器(1)、可調支撐座(2)、數碼攝像機(3)、標定編碼點(7)、標定板(11)、檢測控制計算機系統(5)、檢測平臺(6)、被測工件(4)；被測工件(4)安裝在檢測平臺(6)上，激光組合模塊圖發生器(1)和數碼攝像機(3)安裝在可調支撐座(2)上組成檢測單元，激光組合模塊圖發生器(1)和數碼攝像機(3)通過電纜分別與檢測控制計算機系統(5)連接；標定板(11)上最少貼有四個標定編碼點(7)，標定板(11)放置在檢測平臺(6)上對檢測單元在檢測平臺(6)上的位置進行標定。

2.根據權利要求1所述基于激光組合模塊圖的光學檢測系統，其特征在于：上述激光組合模塊圖發生器(1)、數碼攝像機(3)和可調支撐座(2)組成檢測單元，對一被測工件，根據檢測范圍的需要，安裝若干個檢測單元。

3.根據權利要求1所述基于激光組合模塊圖的光學檢測系統，其特征在于：上述可調支撐座(2)包括底座，豎桿和橫桿；豎桿安裝在底座上，豎桿與橫桿之間由高度調節裝置(9)連接，豎桿與橫桿相互在一定的角度內轉動調節位置。

4.根據權利要求1所述基于激光組合模塊圖的光學檢測系統，其特征在于：上述數碼攝像機(3)與可調支撐座(2)的橫桿之間安裝有角度調節裝置(10)。

5.根據權利要求1所述基于激光組合模塊圖的光學檢測系統，其特征在于：上述激光組合模塊圖發生器(1)與可調支撐座(2)的橫桿之間安裝有位置調節裝置(8)。

6.一種使用基于激光組合模塊圖的光學檢測系統的檢測方法，包括以下步驟：

1)通過檢測平臺對被測工件進行定位支撐；根據被測工件的形狀特點，選擇合理的定位支撐點，檢測平臺上布置若干檢測單元，檢測單元個數根據被測工件表面尺寸形狀選定；

2)檢測單元的標定：首先，對每個檢測單元，采用一個最少貼有四個標定編碼點的標定板，將激光組合模塊圖發生器發出的圖案的投影到標定板上，數碼攝像機對標定板上的激光圖像進行拍攝，通過計算激光圖像與編碼點的位置關系，得到激光組合模塊圖中各圖案相對于攝像機的方位關系信息，確定數碼攝像機與激光組合模塊圖案的相互位置；

然后，固定數碼攝像機合適的位置，將檢測平臺上的編碼標記點進行拍攝，與標準影像比較或通過已標定編碼點位置的信息，對檢測單元的在檢測平臺上位置進行標定，得到數碼攝像機在檢測平臺坐標系下的位置、方向描述，完成對檢測單元的標定；

3)檢測單元的標定步驟完成后，開始被測工件的檢測；檢測單元中激光組合模塊圖發生器發出點陣激光或線列激光，分別投影在被測工件表面指定位置，數碼攝像機將激光的影像拍攝后記錄在檢測控制計算機系統里；被測工件表面的不同形狀和位置，得到的影像不同；根據激光影像圖像，運用圖像處理與三角法進行計算，得到被測工件表面三維幾何的檢測信息；安裝多個檢測單元能夠檢測被測工件全部表面的三維幾何信息；

4)每個檢測單元得到該數碼攝像機拍攝場景內被測工件局部表面三維幾何信息；將多個檢測單元檢測的三維幾何信息合成便得到被測工件整體三維幾何信息。