[發(fā)明專利]物體厚度變化的線掃描相機(jī)成像方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410120138.5
• 申請(qǐng)日: 2014-03-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104949983B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-01-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王康健;楊水山;宗德祥;何永輝;彭鐵根;石桂芬;梁爽
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號(hào): G01N21/88
• 分類號(hào): G01N21/88;G01N21/01
• 代理公司: 上海科琪專利代理有限責(zé)任公司31117
• 代理人: 鄭明輝,葉知行

1.一種物體厚度變化的線掃描相機(jī)成像方法，其特征是：

將相機(jī)和光源以設(shè)定的角度構(gòu)成檢測(cè)系統(tǒng)成像光路，在被成像物體光線的反射光路上配置平面鏡組，光線從光源發(fā)出，經(jīng)過(guò)成像表面反射后，再經(jīng)平面鏡組后進(jìn)入相機(jī)成像；所述平面鏡組包括第一平面鏡和第二平面鏡，第一平面鏡和第二平面鏡反射面相對(duì)且平行，第一平面鏡和第二平面鏡分別以過(guò)寬度中點(diǎn)的長(zhǎng)度方向旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，并且第一平面鏡和第二平面鏡之間的距離能調(diào)節(jié)；

當(dāng)被成像物體表面高度變化時(shí)，通過(guò)調(diào)整平面鏡組之間的距離和角度，維持原成像光源和相機(jī)位置不變的情況，仍然可以有效成像。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物體厚度變化的線掃描相機(jī)成像方法，其特征是：所述檢測(cè)系統(tǒng)成像光路中，設(shè)：光源入射角為β，光線經(jīng)物體反射角為α，當(dāng)被拍攝物體厚度變化H′時(shí)，會(huì)導(dǎo)致相機(jī)成像光程變化2l′，位置發(fā)生偏移d′根據(jù)給定的檢測(cè)光路入射角和反射角，其計(jì)算式為：

（1）

式中：l′--相機(jī)成像光程變化；

d′--位置發(fā)生偏移；

β--光源入射角；

α--光線反射角；

H′--被拍攝物體厚度變化；

為確保成像效果和參數(shù)不變，需調(diào)整反射鏡組來(lái)補(bǔ)償成像位置的高度變化和橫向偏移量；設(shè)第二平面鏡更接近相機(jī)，第二平面鏡寬度中心O點(diǎn)位置固定，調(diào)整過(guò)O點(diǎn)的長(zhǎng)度方向的軸線旋轉(zhuǎn)，其旋轉(zhuǎn)角度為θ，定義旋轉(zhuǎn)角度θ為鏡面與水平方向的夾角；第一平面鏡的位置通過(guò)其寬度中點(diǎn)O′確定，具體通過(guò)相對(duì)O點(diǎn)高度H和橫向偏移D來(lái)定位，第一平面鏡旋轉(zhuǎn)角度也為θ；

（2）

其中：（3）

式中：l′--相機(jī)成像光程變化；

d′--位置發(fā)生偏移；

α--光線反射角；

θ—第一、第二平面鏡鏡面與水平方向的夾角；

H--第一平面鏡寬度中點(diǎn)O′與第二平面鏡寬度中點(diǎn)O垂直高度；

D --第一平面鏡寬度中點(diǎn)O′與第二平面鏡寬度中點(diǎn)O橫向距離；

其中：l′、d′由公式（1）得到，光線反射角α為已知，從而可通過(guò)公式（2）和（3）計(jì)算得到H、θ和D。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的物體厚度變化的線掃描相機(jī)成像方法，其特征是：所述第二平面鏡旋轉(zhuǎn)角度θ值：90°－α>θ>-（90°+α）。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的物體厚度變化的線掃描相機(jī)成像方法，其特征是：所述第一平面鏡和第二平面鏡為長(zhǎng)條狀。