[發(fā)明專利]一種新型微型元件三維測量系統(tǒng)及其測量方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510718714.0
• 申請日: 2015-10-28
• 公開（公告）號: CN105180841A
• 公開（公告）日: 2015-12-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高健
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學
• 主分類號: G01B11/25
• 分類號: G01B11/25
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 孟金喆;胡彬

1.一種新型微型元件三維測量系統(tǒng)，其特征在于：包括將用于投影已知圖形的DLP微型投影儀、用于采集受待測物體影響發(fā)生偏折或變形圖像的照相裝置、用于數(shù)據(jù)處理的計算機和用于放置待測物體的載物平臺；

所述DLP微型投影儀設(shè)置于所述載物平臺的上方，其接受所述計算機編碼設(shè)定的圖形，并將其圖形垂直投影到待測物體上；

所述照相裝置傾斜設(shè)置于所述載物平臺的上方，所述照相裝置的拍攝圖像包括所述圖形受待測物體影響而發(fā)生偏折或變形的圖像；

所述照相裝置包括CCD相機、Scheimpflug傾斜調(diào)整器和鏡頭，所述鏡頭通過所述Scheimpflug傾斜調(diào)整器連接于所述CCD相機，所述CCD相機的CCD芯片相對所述鏡頭的平面傾斜，其傾斜夾角為A；

所述CCD芯片的平面、所述鏡頭的平面與所述待測物體的平面相交于同一條直線；

所述計算機分別與所述DLP微型投影儀和所述照相裝置連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型微型元件三維測量系統(tǒng)，其特征在于：所述DLP投影儀的鏡頭由物方遠心鏡頭替換。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新型微型元件三維測量系統(tǒng)，其特征在于：所述物方遠心鏡頭通過連接筒連接于所述DLP投影儀的DMD芯片。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新型微型元件三維測量系統(tǒng)，其特征在于：所述物方遠心鏡頭的分辨率為12um。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型微型元件三維測量系統(tǒng)，其特征在于：所述圖形為由計算機程序編碼而成的結(jié)構(gòu)光條紋。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型微型元件三維測量系統(tǒng)，其特征在于：還包括標定板，所述標定板隨機放置于所述投影儀的投影范圍內(nèi)，且位于所述鏡頭的拍攝范圍內(nèi)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的一種新型微型元件三維測量系統(tǒng)，其特征在于：所述鏡頭為雙遠心鏡頭。

8.使用權(quán)利要求7所述的一種新型微型元件三維測量系統(tǒng)的測量方法，其特征在于：包括以下步驟：

A、測量前的系統(tǒng)參數(shù)標定，標定出CCD相機的內(nèi)外參數(shù)矩陣A_c和M_c，Scheimpflug矩陣T_3×3；所述DLP微型投影儀01的內(nèi)外部參數(shù)矩陣A_p和M_p；

B、待測物體測量：將待測物體放置在載物平臺上，DLP投影儀將經(jīng)計算機程序編碼而成的結(jié)構(gòu)光條紋垂直投射到物體上，由CCD相機采集變形的結(jié)構(gòu)光條紋圖像并將其傳回計算機；

C、數(shù)據(jù)處理：計算機程序根據(jù)相位計算方法得到結(jié)構(gòu)光條紋圖像的絕對相位值后，根據(jù)預先標定的系統(tǒng)參數(shù)，計算出待測物體表面的三維點云數(shù)據(jù)。