[發明專利]一種側窺環視的方法和裝置

有效

• 申請號: 201310595860.X
• 申請日: 2013-11-22
• 公開（公告）號: CN103644842B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發明（設計）人: 呂學武
• 申請（專利權）人: 大連日佳電子有限公司
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01B11/25
• 代理公司: 大連智高專利事務所(特殊普通合伙)21235
• 代理人: 李猛

技術領域

本發明屬于電子制造領域，特別涉及一種側窺環視的方法和裝置。

背景技術

電子產品小型化逐漸成為發展趨勢，特別是一些特定的電子產品，如汽車電子相關的音響、可視產品等，受空間限制，要求在體積不變的前提下，不斷推出新功能。新功能的增加勢必要求有與之對應的新的電路，在電路板面積不變，增加新電路的方法就是將電子部品小型化或做到電子部品的更密集排列。因此，傳統接觸時測量無法滿足要求。要實現電路板高密度裝著以及超小型片狀電子部品的高度測試，必須采用高精度、非接觸式的測試手段。

目前電子行業內，特別是汽車電子產品生產中，廣泛使用的自動光學檢測（AutomaticOpticInspection，AOI），但是在使用3DAOI在進行3D尺寸測量時，出現的精度不準的問題和測量失效的問題。

發明內容

基于現有技術中存在的上述技術問題。本發明提出了一種側窺環視方法和裝置方法，解決了現有技術中3D光學檢查裝置測量精度低和結構光條紋與被測物體邊緣平形時導致的測量失效問題。

本發明提供了一種側窺環視裝置，包括主相機和4個環視投影儀，其中，所述主相機用于從被測物體的頂部獲取物體的平面信息，并獲取含有物體3D信息的條紋光；所述4個環視投影儀用于產生不同角度的條紋光，并將所述不同角度的條紋光打到待測物體上，如果其中一個投影儀的條紋光恰恰與待測物體的邊緣平行，將產生3D圖象復原產生失真，這時其他的投影儀將產生的條紋光與物體邊緣不平行；所述環視投影儀的內部控制條紋光在一個條紋間距內移動，每次移動90度，產生5幅含有物體信息的條紋圖像。

基于上述的側窺環視裝置，還包括：遠心鏡頭，用于提高主相機的視野范圍和降低主相機視野邊緣的圖像失真。

本發明還提供了一種側窺環視方法，包括：包含有環視條紋光柵的4個環視條紋投影儀分別向被測物體照射不同角度的條紋光，以確保產生的一條條紋光與物體邊緣不平行，所述同一個環視條紋投影儀照射的條紋光是平行的，對被測物體的尺寸信息進行光調制；主相機對調制之后的被測物體圖像進行捕獲；所述環視條紋投影儀內部控制條紋光沿垂直條紋方向進行快速相偏移動，每次相偏90度，完成一個正弦周期進行5次相偏移動，主相機捕獲到5幅圖像；所述主相機將5幅圖像發送給計算機，計算機根據3D生成算法，對主相機捕獲到的5幅圖像進行相位匹配和傅立葉反變換，復原3D圖像信息。

基于上述的側窺環視方法，還包括：主照相機借助遠心鏡頭對整個待測物體的拍攝。

基于上述的側窺環視方法，上述對被測物體的尺寸信息進行光調制，具體為：如果物體表面是平的，生成的條紋光也是平行的，如果物體表面是凸凹的，那么條紋光是曲折變形的，通過條紋光的變形，對被測物體的尺寸信息進行調制。

本發明的有益效果是：可實現3D高精度測量，并克服光條紋與物體邊緣平行導致的測量失效。

附圖說明

圖1為本發明的一種側窺環視裝置的結構示意圖；

圖2為本發明的4個環視條紋投影儀產生不同夾角的條紋光的示意圖；

圖3為本發明的正弦光條紋經過5次相偏獲得的條紋，相偏90度的示意圖；

圖4為本發明待測物體的3D復原過程示意圖。

圖中，1，主相機，2遠頭鏡頭，3，環視投影儀，4環視相機，5，被測物體。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明，應指出的是，所描述的實施例僅旨在便于對本發明的理解，而對其不起任何限定作用。

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。

如圖1所示，本發明提供了一種側窺環視裝置，包括主相機1、環視相機4、遠心鏡頭2和4個環視投影儀3構成。其中，主相機用于從被測物體的頂部獲取物體的平面信息，并獲取含有物體3D信息的光條紋。遠心鏡頭用于降低主相機視野邊緣的圖像失真，保證和相機視野中心的圖像具有類似的效果。環視投影儀用于產生不同角度的條紋光，如果其中一個投影儀的光條紋恰恰與物體的邊緣平行，將產生3D圖象復原產生失真，這時其他的投影儀，總有一個產生的光條紋與物體邊緣不平行，克服了單投影儀的局限性。同時投影儀內部的機械結構會控制條紋在一個條紋間距內（也就是在一個正弦周期內）移動，每次移動90度，產生5幅含有物體信息的條紋圖像，以提高物體的3D復原精度。環視相機用于輔助主相機，獲得更清晰的物體側面的圖像信息，以彌補特殊情況下，側面信息被遮擋，導致主相機無法識別側面細節的問題。