[實用新型]工業光學三維掃描設備的相機三維調節裝置

有效

• 申請號: 201320545624.2
• 申請日: 2013-09-03
• 公開（公告）號: CN203432548U
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 梁晉;劉建立;張龍;魏耀威;陳廣飛;劉小波
• 申請（專利權）人: 蘇州西博三維科技有限公司
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 范晴

技術領域

本實用新型涉及工業光學三維掃描設備領域，具體涉及一種工業光學三維掃描設備的相機三維調節裝置。?

背景技術

隨著現代工業制造水平的發展，產品零件大量采用不規則復雜曲面，其設計、生產、檢測、試驗等環節需要進行大量的三維曲面實體數字化和三維測量，迫切需要快速、高效、準確、移動式的三維測量技術和反求逆向技術。?

產品的數據采集方法按照測量探頭或傳感器是否和實物接觸，分為接觸式和非接觸式兩類。接觸式測量設備中被廣泛應用的是三坐標測量機。它具有測量精度高、適應性強的優點，缺點是采集數據點過少，測量效率低，應用環境苛求，因探頭接觸造成磨損而常常需要校正。非接觸式測量按類可分為激光三角法、結構光法、工業CT法、核磁共振法。?

目前，國內外工業光學三維掃描設備主要有兩類：一是采用簡單的單幅光柵相移技術，以加拿大Inspeck公司為代表的單相機測量技術，主要用于人體測量和人像雕刻使用，其精度無法滿足工業的測量精度；二是采用格雷碼加相移的三維測量技術，用多幅格雷碼光柵對測量區域分級標識，再用單幅光柵相移測量。格雷碼加相移的三維測量技術的優點為算法實現簡單，易于實現產品化，但是缺點非常明顯：一是格雷碼只是用于對測量幅面的分級，無法提高測量精度；二是格雷碼的使用造成測量系統對測量工件的表面明暗比較敏感，一般要噴顯影劑才能測量，無法測量較暗的工件，無法測量表面劇烈變化的工件；三是單次測量幅面較小，一般小于400mm。?

工業光學三維掃描設備是一種高速高精度的非接觸式三維掃描測量設備，采用國際最先進的外差式多頻相移三維光學測量技術，單幅測量幅面大小?（24mm到128mm）、測量精度、測量速度等性能都達到了國際最先進水平，與傳統的格雷碼加相移方法相比，測量精度更高、抗干擾能力強、受被測工件表面陰暗影響小，而且能夠測量表面劇烈變化的工件。?

現有工業光學三維掃描設備的主要結構及測量原理可參照圖1所示，工業光學三維掃描設備上設置有一光柵投影裝置（projector）和兩部CCD相機（camera1和camera2）。測量時，光柵投影裝置投影多幅多頻光柵到待測物體上，成一定夾角的兩個攝像頭同步采集相應圖像，然后對圖像進行解碼和相位計算，并利用立體匹配技術、三角測量原理，解算出兩個攝像機公共視區內像素點的三維坐標。其利用了外差式多頻相移三維光學測量技術、相位測量技術和計算機視覺技術。?

為適應不同的需求，單幅測量幅面從24mm到128mm不等，單幅測量幅面的大小不同時，光柵投影裝置到待測物體表面的距離也需相應地發生變化。為使光柵投影裝置能夠在待測物體表面上投射清晰可見的黑白相間的光柵。在調節不同幅面時，除了調節兩個相機距離、相機夾角及鏡頭焦距外，還需要調節相應光柵投影裝置的焦距。?

然而，在現有工業光學三維掃描設備中，由于CCD相機與掃描設備主體結構之間的裝配方式十分復雜，在實際應用過程中，需要將安裝CCD相機的內六角螺栓全部拆下才能對相機拍攝角度進行調節，且操作十分不便，因此在實際測量過程中會浪費大量的時間。?

發明內容

本實用新型目的是：針對上述問題，提供一種結構簡單、使用方便的工業光學三維掃描設備的相機三維調節裝置。?

本實用新型的技術方案是：一種工業光學三維掃描設備的相機三維調節裝置，其特征在于：它包括固定設置在工業光學三維掃描設備上的安裝臺、以及位于該安裝臺上面的兩個支架，每個支架上面均布置有一相機安裝座，所述相?機安裝座上面固定有CCD相機；所述支架與所述安裝臺之間通過四根豎直布置的螺栓Ⅰ連接在一起，所述安裝臺上開設有豎直的螺紋通孔，還包括頂絲，所述頂絲自下而上旋入所述螺紋通孔中且頂絲的頂端抵靠在所述支架底部；所述相機安裝座與所述支架之間通過四根豎直布置的螺栓Ⅱ連接在一起，所述相機安裝座上豎向開設有處于同一圓周上的四個圓弧形長孔，所述支架上豎向開設有與所述圓弧形長孔一一對應的四個螺紋孔，所述螺栓Ⅱ穿入所述圓弧形長孔中并與所述螺紋孔螺紋連接。?

作為優選，所述螺栓Ⅰ為內六角螺栓。?

作為優選，所述螺栓Ⅱ為內六角螺栓。?

本實用新型的優點是：本實用新型這種工業光學三維掃描設備的相機三維調節裝置，能夠非常方便地對CCD相機的水平角度和豎直角度進行調節，大大節省了工業光學三維掃描設備的測量時間，提高了測量效率。同時，對相機角度的調節使得工業光學三維掃描設備能夠測量不同幅面大小的工件。?

附圖說明

下面結合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述：?

圖1為工業光學三維掃描設備的測量原理圖；?