[實用新型]一種便攜的三維測量設備

有效

• 申請號: 201821648041.1
• 申請日: 2018-10-10
• 公開（公告）號: CN212843399U
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 楊洋
• 申請（專利權）人: 深圳市華漢偉業科技有限公司
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產權代理有限公司 44281
• 代理人: 郭燕;彭家恩

一種便攜的三維測量設備，其包括投影裝置、至少兩個圖像采集裝置、運算處理裝置、傳感器控制裝置、存儲器和通信裝置，還可包括控制器和顯示裝置。一方面，本三維測量設備的結構緊湊、集成度高，能夠同時實現圖像投影、采集、運算處理、控制和通信等一體化功能，具有整體結構小巧、便于攜帶、方便安裝的優勢；另一方面，本三維測量設備可將工業生產中的制造流程和檢測流程結合在一起，使得三維測量過程可快速進行，還不對制造過程產生直接影響，可有效避免傳統的非現場、事后測量的劣勢，從而達到現場在線三維測量要求。

技術領域

本發明涉及三維測量領域，具體涉及一種便攜式的三維測量設備。

背景技術

隨著精密加工、模具設計、工業檢測等領域的快速發展，以及3D打印技術的問世和消費電子產品的便攜化而帶來的零部件微型化發展趨勢，傳統的二維測量技術已不能滿足日趨智能化、微型化、復雜化的生產要求，從而使得三維測量技術應運而生。

在工業檢測中，產品的質量控制是一項非常重要的工作，傳統的二維測量方法已經不能滿足一些場景的應用需求。由于生產線的高速運行以及流水線的自動化作業需求，依靠人力實現產品外觀檢測、缺陷檢查的方法已被逐漸摒棄，取而代之的是二維圖像的目標識別方法，由于二維圖像只有平面信息，所以對于物體的位置、深度是十分敏感的，也意味著當從多個角度對同一物體拍攝時，通常會得到不同的拍攝結果。而三維的目標識別就可以很好地解決這一問題，依靠物體在空間中外形不變的特性，可很好地獲取物體的三維信息，由于三維信息比二維信息多了一維的深度信息，其對姿態、光照等變化不太敏感，受這類因素的影響較小，使三維測量過程中物體識別的魯棒性大大地得到提高。

目前，主要借助接觸式三坐標測量機來采集物體或場景的三維信息，其特點是測量精度高，對被測物體的色澤無特殊要求，但其在實際應用中還存在結構復雜、操作繁瑣、無法檢測軟物體、不易挪動等缺陷，使得其應用場合受到限制。利用接觸式三坐標測量機測量物體時，需要測頭與被測物體接觸，接觸時產生的壓力會使柔軟物體的表面產生形變，甚至產生劃傷，此類情況將損壞產品的表面外觀，導致產品無法銷售。此外，接觸式測量還存在測量速度慢、無法實現在線檢測的問題。

鑒于接觸式三維測量的局限性，技術人員已設法進行非接觸式三維測量的研究，其中，基于計算機、光電子技術、信息處理的光學三維測量技術因測量速度快、非接觸、高精度等優點得到了技術人員的青睞。但是現階段，往往采用激光測量法來實現非接觸式測量，具體為：投射一個激光面片到被測物體表面，在物體表面形成一條線狀的條紋，每次可以測量一條線，這就形成了激光線結構光的掃描測量形式；該激光測量方法的缺點是需要待測量物體移動或者激光傳感器移動，不能準確地獲取Y方向的三維信息，并且，物體移動或逐行掃描都會拖慢測量速度，也不利于高精度的測量效果。

可知，當前的三維測量設備雖然具有非接觸的測量效果，但也存在結構復雜、不易搬移的問題。以激光測量為例，需要在導軌上安設專業的激光器或為待檢測物體安設轉動機構之后才能進行有效的激光掃描，由于導軌、激光器、轉動機構的體積較大，精密度高，往往會造成搬移不便、維護不易的困境，使得其應用場合受到諸多限制。

發明內容

有鑒于此，本發明主要解決的技術問題是如何簡化現有三維測量設備的復雜結構，以滿足易攜帶、多場合的應用需求。為解決上述技術問題，本申請提供了一種便攜的三維測量設備，包括：

投影裝置，用于向待檢測物體投射預設的條紋圖像，并在投射條紋圖像的同時發出觸發信號；

至少兩個圖像采集裝置，分別與所述投影裝置連接，用于在接收到所述觸發信號后對所述待檢測物體進行同步取像，各個所述圖像采集裝置分別從各自的取像方向上獲取所述條紋圖像在所述待檢測物體上投射形成的測量圖像，其中各圖像采集裝置被設置以使得它們的取像方向都不相同；

運算處理裝置，與各個所述圖像采集裝置連接，用于處理各個所述圖像采集裝置取像得到的測量圖像以得到所述待檢測物體的三維信息。