[發明專利]一種便攜式光學三維掃描設備校準裝置及其使用方法

在審

• 申請號: 202210151387.5
• 申請日: 2022-02-16
• 公開（公告）號: CN114370819A
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 劉佳暢;黃艷;賈亞青;張建亮;孫向林
• 申請（專利權）人: 北京市計量檢測科學研究院(北京市能源計量監測中心)
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01B11/14
• 代理公司: 北京德崇智捷知識產權代理有限公司 11467
• 代理人: 申星宇

本發明公開了一種便攜式光學三維掃描設備校準裝置及其使用方法，其中裝置包括一體式金屬框架、夾持架，校準球棒；夾持架的一端與一體式金屬框架拆卸連接，夾持架的另一端夾持校準球棒；夾持架包括H形架體，H形架體的上端設置有第一固緊結構，H形架體的下端設置有第二固緊結構；該便攜式光學三維掃描設備校準裝置，可配合各種距離尺寸的校準球棒，便于調整不同的尺寸參數，適用于不同掃描范圍的光學三維掃描設備，能夠全面有效的對光學三維掃描設備進行校準，裝置結構簡單便攜，制造成本低，穩定性好，便于現場檢測。

技術領域

本發明涉及光學三維掃描技術領域，具體涉及一種便攜式光學三維掃描設備校準裝置及其使用方法。

背景技術

光學三維掃描技術是利用光學測量技術與光學信息處理技術，非接觸地獲取現實物體的三維形貌與外觀數據(如顏色，反射率等)的技術。在工業自動化、逆向工程、物體識別、文物保護、質量控制、醫學和虛擬現實等眾多領域得到了廣泛應用。光學三維掃描設備一般同時具有模型構建及測量功能，是一種新型的計量器具，因此對其測量精度進行正確有效的校準是十分必要的，能夠保障設備性能可靠。

現有研究中的校準裝置有多維機械轉臺式校準裝置和球架式校準裝置。多維機械轉臺式校準裝置，是通過多維機械轉臺控制校準球棒呈現不同的角度方位，對光學三維掃描設備進行校正，這種校準裝置的弊端是不便攜，不利于開展現場校準工作，并且機構復雜，移動部件多，裝置穩定性差。球架式校準裝置是一種帶有校準球的四面體、六面體、或八面體框架結構，這種校準裝置雖然結構相對簡單，但每種球架結構只能提供固定的某一種或兩種可供校準的距離尺寸參數，不可調整，且造價高昂。

發明內容

針對現有技術中的上述不足，本發明提供一種便攜式光學三維掃描設備校準裝置，在光學三維掃描設備測量空間內提供多個校準方位，同時可配合各種距離尺寸的校準球棒，便于調整不同的尺寸參數，適用于不同掃描范圍的光學三維掃描設備，能夠全面有效的對光學三維掃描設備進行校準，裝置結構簡單便攜，制造成本低，穩定性好，便于現場檢測。

為了達到上述發明目的，本發明采用的技術方案為：

一種便攜式光學三維掃描設備校準裝置，包括一體式金屬框架、夾持架，校準球棒；夾持架的一端與一體式金屬框架拆卸連接，夾持架的另一端夾持校準球棒；夾持架包括H形架體，H形架體的上端設置有第一固緊結構，H形架體的下端設置有第二固緊結構；

第一固緊結構包括兩個第一夾板和兩組第一螺紋推桿，兩個第一夾板呈“八”字型相對設置在H形架體上端的內側，H形架體上端的側邊上設置有與第一螺紋推桿匹配的螺紋孔，第一螺紋推桿穿過螺紋孔后與第一夾板連接；第二固緊結構包括第二夾板和第二螺紋推桿，第二夾板設置在H形架體下端的內側，H形架體下端的側邊上設置有與第二螺紋推桿匹配的螺紋孔，第二螺紋推桿穿過螺紋孔后與第二夾板連接；第一螺紋推桿和第二螺紋推桿的外端設置有旋鈕，便于旋動螺紋推桿；第一夾板和第二夾板的工作表面上裝貼有橡膠墊片，起防滑、防摩擦的作用。

進一步地：一體式金屬框架為金屬材料拼接構成的框架。

進一步地：一體式金屬框架包括12個直角邊棱，3個面對角線棱，1個體對角線棱，以提供不同的光學三維掃描設備校準方位。

進一步地：校準球棒為至少兩球的球棒，校準球棒的校準球材質為啞光陶瓷或啞光不銹鋼等具有漫反射表面特性的材質。

一種便攜式光學三維掃描設備校準裝置的使用方法，具體包括如下步驟：

S1、獲取光學三維掃描設備的掃描范圍，選擇所要校準的球心距的值，選擇相應球心距的校準球棒；

S2、用夾持架將選定的校準球棒夾持在一體式金屬框架的棱柱上；

S3、用光學三維掃描設備對校準球棒進行掃描，利用專業檢測軟件計算出校準球棒的球心距值，即為測量值，與校準球棒的球心距標準值進行比較，從而對光學三維掃描設備進行校準。