[發明專利]一種線激光快速測高裝置及方法

在審

• 申請號: 202010030132.4
• 申請日: 2020-01-13
• 公開（公告）號: CN111076665A
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 饒楊海;溫培剛
• 申請（專利權）人: 上海知津信息科技有限公司
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02;G01B11/06;G01S17/08
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 楊軍

1.一種線激光快速測高裝置，其特征在于：包括電源(1)、線型激光器(2)、移軸鏡頭(3)、CCD傳感器(4)、PCB電路板(5)和載物面(6)，所述載物面(6)為固定的平板面或者為流水線上的平滑面，所述載物面(6)上放置有被測物體(7)，所述載物面(6)正上方安裝有線型激光器(2)，所述線型激光器(2)用于垂直向下投射激光線，所述激光線投影到被測物體(7)和載物面(6)上，所述移軸鏡頭(3)斜向上布置，經被測物體(7)和載物面(6)反射后的激光線成像到斜向上的移軸鏡頭(3)內，并成焦在CCD傳感器(4)上，所述CCD傳感器(4)電連接PCB電路板(5)，所述PCB電路板(5)的輸出端連接輸出網口和IO口，所述PCB電路板(5)、線型激光器(2)分別通過線路連接電源(1)。

2.如權利要求1所述的線激光快速測高裝置，其特征在于：所述載物面(6)上方橫跨有一個U型支架(8)，所述線型激光器(2)固定在U型支架(8)上方中間位置處。

3.如權利要求2所述的線激光快速測高裝置，其特征在于：所述移軸鏡頭(3)、CCD傳感器(4)以及PCB電路板(5)組裝成一個封閉的相機，所述相機安裝在與線型激光器(2)同一高度但不同水平位置處。

4.一種如權利要求1至3中任一項所述的線激光快速測高裝置的測量方法，其特征在于，包括以下步驟：先通過線型激光器(2)將一束線型激光垂直照射在被測物體(7)和載物面(6)上，反射后的激光線經過移軸鏡頭(3)后成像到CCD傳感器(4)上，不同高度的物體通過測量線位置后在CCD傳感器(4)不同行上留下投影，并且投影的行所在的位置與被測物體(7)的高度成一定的投影關系，通過用已知高度的物體來標定測量系數，即可測量出被測物體(7)的高度。

5.如權利要求4所述的方法，其特征在于：當多個被測物體(7)同時通過測量線時，則投射到CCD傳感器(4)上的不同列上，即可對多個被測物體同時測量。

6.如權利要求4所述的方法，其特征在于：所述PCB電路板(5)內置有ARM處理器和FPGA芯片，當PCB電路板(5)采集到CCD傳感器(4)上的圖像信息后傳輸到FPGA芯片，再對輸入的圖像數據流提取中位線；然后ARM處理器控制曝光拍照，并讀取中位線數據，最后通過ARM處理器識別到被測物體(7)的數量以及根據交比定理計算出被測物體(7)的高度。

7.如權利要求6所述的方法，其特征在于，圖像數據流進入FPGA芯片提取中位線的步驟為：先預設高斯曲線模板數據，然后對輸入的圖像數據流進行幾何變換，通過求圖像上實時曲線與高斯分布曲線的差卷積，搜索單行最小值并記錄坐標，即可求出激光投影中心線坐標位置。