[發(fā)明專利]一種復(fù)雜曲面構(gòu)件的自動(dòng)化檢測(cè)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110443618.5
• 申請(qǐng)日: 2021-04-23
• 公開（公告）號(hào): CN113146404B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹衍龍;劉文淵;黃芳;丁斌杰;陳景曦
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): B24B9/04
• 分類號(hào): B24B9/04;B24B21/00;B24B21/18;B24B27/00;B24B49/12;B24B55/00;G01N21/01;G01N21/95
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務(wù)所有限公司 33100
• 代理人: 徐關(guān)壽

1.一種復(fù)雜曲面構(gòu)件的自動(dòng)化檢測(cè)裝置，包括相機(jī)，點(diǎn)光源和檢測(cè)單元支架，相機(jī)和點(diǎn)光源設(shè)置于檢測(cè)單元支架上；其特征在于：以一個(gè)相機(jī)和為該相機(jī)配置的多個(gè)點(diǎn)光源作為一個(gè)檢測(cè)單元，同一個(gè)檢測(cè)單元內(nèi)的點(diǎn)光源的光斑在被測(cè)物體上的覆蓋區(qū)域相互獨(dú)立，同一個(gè)檢測(cè)單元在進(jìn)行一次拍攝任務(wù)時(shí)、點(diǎn)光源依次點(diǎn)亮，點(diǎn)光源亮一次則相機(jī)拍攝一次待測(cè)物體的圖像，相機(jī)每次拍攝有且僅有一個(gè)點(diǎn)光源點(diǎn)亮；在單個(gè)拍攝任務(wù)過(guò)程中，點(diǎn)光源和相機(jī)的位置相對(duì)固定；每次拍攝任務(wù)獲取多幅待測(cè)物體圖像，每張待測(cè)物體圖像對(duì)應(yīng)一個(gè)點(diǎn)光源照亮待測(cè)物體時(shí)、同時(shí)具有物體信息和光照信息的圖像；融合待測(cè)物體圖像的空間特征和幀間特征獲得待測(cè)物體表面紋理的三維圖像：提取待測(cè)物體圖像中的空間特征和幀間特征，空間特征和幀間特征均以三維卷積分別表示，其中，三維卷積包括二維空間維度和一維幀間維度，空間特征的三維卷積中的一維幀間維度的值為設(shè)定值、二維空間維度為圖像的空間特征值，幀間特征的三維卷積中的二維空間維度的值為設(shè)定值，一維幀間維度為幀間特征值；進(jìn)行圖像信息融合時(shí)，先處理幀間特征，再處理空間特征，再融合幀間特征和空間特征獲得待測(cè)物體表面紋理的三維圖像。

2.如權(quán)利要求1所述的一種復(fù)雜曲面構(gòu)件的自動(dòng)化檢測(cè)裝置，其特征在于：點(diǎn)光源受控于控制器，控制器中預(yù)設(shè)有點(diǎn)光源的點(diǎn)亮規(guī)則，每個(gè)點(diǎn)光源具有各自的唯一的光源編碼，相機(jī)具有其唯一的相機(jī)編碼；點(diǎn)亮規(guī)則包括相機(jī)編碼與光源編碼的對(duì)應(yīng)，以及點(diǎn)光源的點(diǎn)亮順序。

3.如權(quán)利要求2所述的一種復(fù)雜曲面構(gòu)件的自動(dòng)化檢測(cè)裝置，其特征在于：點(diǎn)光源通過(guò)光源支架固定于檢測(cè)單元支架，每個(gè)光源支架上設(shè)置一個(gè)點(diǎn)光源，光源支架包括掛耳和掛件，掛耳與檢測(cè)單元支架固定，掛件上固定光源，掛件和掛耳可轉(zhuǎn)動(dòng)連接，掛件與掛耳之間有阻尼。

4.如權(quán)利要求3所述的一種復(fù)雜曲面構(gòu)件的自動(dòng)化檢測(cè)裝置，其特征在于：掛耳具有向遠(yuǎn)離檢測(cè)單元支架方向延伸的耳部，掛件具有梁和向靠近檢測(cè)單元支架方向延伸的連接部，點(diǎn)光源固定于梁；連接部與耳部有重疊，連接部與耳部之間有光源轉(zhuǎn)軸，光源轉(zhuǎn)軸與連接部固定、或者光源轉(zhuǎn)軸與耳部固定；轉(zhuǎn)動(dòng)梁可實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)光源在被測(cè)物體上的照射區(qū)域。

5.如權(quán)利要求4所述的一種復(fù)雜曲面構(gòu)件的自動(dòng)化檢測(cè)裝置，其特征在于：光源轉(zhuǎn)軸與連接部固定，光源轉(zhuǎn)軸與光源驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸相連。

6.如權(quán)利要求1所述的一種復(fù)雜曲面構(gòu)件的自動(dòng)化檢測(cè)裝置，其特征在于：以相機(jī)為中心，以跟相機(jī)軸線垂直的任意一個(gè)面為基準(zhǔn)面，以光源跟相機(jī)的距離對(duì)光源進(jìn)行分組，同一組的光源、光源與相機(jī)的距離相等，不同組的光源、光源與相機(jī)的距離隨機(jī)；同一組的光源至少有3個(gè)。

7.如權(quán)利要求6所述的一種復(fù)雜曲面構(gòu)件的自動(dòng)化檢測(cè)裝置，其特征在于：以相機(jī)為中心，光源的極坐標(biāo)角度隨機(jī)。

8.如權(quán)利要求7所述的一種復(fù)雜曲面構(gòu)件的自動(dòng)化檢測(cè)裝置，其特征在于：任意相鄰兩個(gè)光源的距離與相機(jī)到被測(cè)物體的拍攝距離的比值為0.1～0.2；如此設(shè)置，相機(jī)拍攝的圖像清晰，且光源在被測(cè)物體上的照射區(qū)域不相重疊，待測(cè)物體表面紋理的三維圖像重建效果好。

9.如權(quán)利要求1所述的一種復(fù)雜曲面構(gòu)件的自動(dòng)化檢測(cè)裝置，其特征在于：檢測(cè)裝置上具有線激光器，線激光器的軸線與相機(jī)的軸線呈夾角，光源點(diǎn)亮?xí)r，線激光器不發(fā)射激光；線激光器發(fā)射激光線時(shí)，光源不點(diǎn)亮。