[發明專利]輪廓測量裝置及方法

在審

• 申請號: 201710032651.2
• 申請日: 2017-01-16
• 公開（公告）號: CN106871814A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 桂杰;劉國強;周千琪
• 申請（專利權）人: 北京聚利科技股份有限公司
• 主分類號: G01B11/25
• 分類號: G01B11/25
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司11205
• 代理人: 楊澤,劉芳

技術領域

本發明涉及測量技術，尤其涉及一種輪廓測量裝置及方法。

背景技術

基于結構光的測量方法是一種主動式光學測量技術，其基本原理是由結構光投射器向待測物體表面投射可控制的光點、光線或光面結構，并由攝像機等獲得圖像，通過系統幾何關系，利用三角原理計算得到待測物體的三維坐標。結構光測量方法由于具有計算簡單、體積小、價格低、大量程、便于安裝和維護的特點，廣泛應用于三維輪廓測量；其中，常見的有點光源測量方法，線光源測量方法和面光源測量方法。目前，常用的為基于動態光線的光柵測量技術，然而光柵測量技術中的光生成器通常包括光源、透鏡、光柵等，結構較復雜，測量過程也較復雜。

發明內容

針對現有技術中的上述缺陷，本發明提供一種輪廓測量裝置及方法，能夠簡化輪廓測量裝置的結構，并且簡化測量過程。

本發明的第一個方面是提供一種輪廓測量裝置，包括：

十字光源，用于向測量區域發射十字光；

圖像傳感器，用于采集所述十字光的投影圖像；

終端設備，用于根據所述投影圖像以及所述十字光源與圖像傳感器的位置關系，確定所述測量區域中的待測物體的三維輪廓。

進一步地，所述十字光源包括十字激光器，所述十字激光器用于向通過測量區域中的待測物體投射十字光。

進一步地，所述圖像傳感器用于實時采集所述十字光的投影圖像。

進一步地，所述終端設備用于從所述投影圖像中獲取所述待測物體的高度信息，并根據所述高度信息以及所述十字光源與圖像傳感器的位置關系，確定所述測量區域中的待測物體的三維輪廓。

進一步地，所述高度信息包括：第一高度信息和第二高度信息；所述第一高度信息是從所述圖像傳感器采集的、所述十字光的第一光線的第一投影圖像中獲取的；所述第二高度信息是從所述圖像傳感器采集的、所述十字光的第二光線的第二投影圖像中獲取的。

進一步地，所述終端設備還用于在所述待測物體的運動過程中，根據與所述待測物體的運動方向平行的第一光線的第一投影圖像，確定所述待測物體的運動速度。

進一步地，所述終端設備還用于調節所述十字光的參數特征，所述參數特征包括：長度、亮度和/或位置。

本發明的另一個方面是提供一種輪廓測量方法，包括：

向測量區域發射十字光；

采集所述十字光的投影圖像；

根據所述投影圖像以及所述十字光源與圖像傳感器的位置關系，確定所述測量區域中的待測物體的三維輪廓。

進一步地，所述采集所述十字光的投影圖像包括：實時采集所述十字光的投影圖像；所述根據所述投影圖像以及所述十字光源與圖像傳感器的位置關系，確定所述測量區域中的待測物體的三維輪廓，包括：從所述投影圖像中獲取所述待測物體的高度信息，并根據所述高度信息以及所述十字光源與圖像傳感器的位置關系，確定所述測量區域中的待測物體的三維輪廓；其中，所述高度信息包括：第一高度信息和第二高度信息；所述第一高度信息是從所述圖像傳感器采集的、所述十字光的第一光線的第一投影圖像中獲取的；所述第二高度信息是從所述圖像傳感器采集的、所述十字光的第二光線的第二投影圖像中獲取的。

進一步地，所述輪廓測量方法，還包括：在所述待測物體的運動過程中，根據與所述待測物體的運動方向平行的第一光線的第一投影圖像，確定所述待測物體的運動速度。

本發明提供的輪廓測量裝置及方法，通過十字光源向測量區域發射十字光，通過圖像傳感器采集所述十字光的投影圖像，通過終端設備根據所述投影圖像以及所述十字光源與圖像傳感器的位置關系，確定所述測量區域中的待測物體的三維輪廓，從而根據待測物體自身的二維輪廓得到待測物體的三維輪廓，不僅簡化了輪廓測量裝置的結構，并且簡化對待測物體的三維輪廓的測量過程。

附圖說明

圖1為本發明輪廓測量裝置一實施例的結構示意圖；

圖2為本發明輪廓測量裝置另一實施例的結構示意圖。

其中，100-十字光源；200-圖像傳感器；300-終端設備；400-待測物體；101-第一光線；102-第二光線。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。