[發(fā)明專利]一種基于機(jī)械視覺的三維掃描系統(tǒng)及測試方法

在審

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• 申請日: 2020-12-21
• 公開（公告）號: CN112729165A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊平;李越;戴斌
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇烽禾升智能科技有限公司
• 主分類號: G01B11/25
• 分類號: G01B11/25
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

1.一種基于機(jī)械視覺的三維掃描檢測系統(tǒng)，其特征在于：包括上而下設(shè)置的光源(1)、條紋平行狹縫光柵(3)和兩組對稱設(shè)置的光路放大轉(zhuǎn)向模組，還包括光電探測器(8)；

所述的條紋平行狹縫光柵(3)，用于獲取具有條紋的被投影圖案；

所述的光路放大轉(zhuǎn)向模組，用于將被投影圖案中的條紋寬度進(jìn)行放大，從左右兩個方向投影到檢測物體的表面；

所述光電探測器(8)中，用于從物品表面的反射光線獲取檢測從左右兩側(cè)投影到物品表面的重合圖案。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于機(jī)械視覺的三維掃描檢測系統(tǒng)，其特征在于：所述的光路放大轉(zhuǎn)向模組自上而下依次設(shè)置的第一凸透鏡(4)、平面鏡(5)和第二凸透鏡(6)，所述的第一凸透鏡(4)和所述的第二凸透鏡(6)對稱的設(shè)置在所述平面鏡(5)的兩側(cè)，所述的第一凸透鏡(4)用于將透過條紋平行狹縫光柵(3)的發(fā)散的出射光線轉(zhuǎn)換為平行光，所述的平面鏡(5)用于改變光線的傳播方向，使轉(zhuǎn)向后的平行光照射到所述的第二凸透鏡(6)上，所述的第二凸透鏡(6)用于將平行的光線進(jìn)行匯聚照射到物品表面。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于機(jī)械視覺的三維掃描檢測系統(tǒng)，其特征在于：所述的第一凸透鏡(4)和所述的第二凸透鏡(6)還用于將傳播光線中所包含的條紋寬度進(jìn)行放大，經(jīng)兩次凸透鏡，條紋寬度的放大倍率在10-20倍。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的基于機(jī)械視覺的三維掃描檢測系統(tǒng)，其特征在于：所述的條紋平行狹縫光柵(3)包括等間距設(shè)置的、寬度均一的線條，所述的線條寬度最小為3um。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于機(jī)械視覺的三維掃描檢測系統(tǒng)，其特征在于：所選用的光電探測器(8)的物方分辨率在30μm以下。

6.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種基于機(jī)械視覺的三維掃描檢測系統(tǒng)，其特征在于：所述第一凸透鏡(4)和所述第二凸透鏡(6)選用具有相同焦距的透鏡。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于機(jī)械視覺的三維掃描檢測系統(tǒng)，其特征在于：所述的光源(1)、條紋平行狹縫光柵(3)和所述光電探測器(8)設(shè)置在所述的光路放大轉(zhuǎn)向模組的對稱面上。

8.一種基于機(jī)械視覺完成三維掃描的方法，其特征在于：

步驟一：應(yīng)用權(quán)利要求1-7任一項所述的系統(tǒng)獲對檢測物品進(jìn)行自上而下的掃描，獲取掃描圖像；

步驟二：檢測投影圖案中的線條的重合度，對于非重合的位置根據(jù)公式計算對應(yīng)檢測點(diǎn)位的高度信息，計算公式為：

H＝L/2*tanθ

式中：L為左右兩條光線的距離，θ為光線角度，H為最后算出的該點(diǎn)高度；

步驟三：綜合所有掃描點(diǎn)的高度信息獲取掃描物品的三維信息。