相移柵線投影測(cè)量?jī)x的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種相移柵線投影測(cè)量?jī)x，包括：基座，安裝在所述基座上、且能在該基座上前后移動(dòng)的移動(dòng)平臺(tái)，安裝于所述移動(dòng)平臺(tái)上的標(biāo)定板，能夠投射光柵的數(shù)碼投影儀，與所述數(shù)碼投影儀相連的計(jì)算機(jī)，以及與所述計(jì)算機(jī)相連的攝像頭。本實(shí)用新型這種相移柵線投影測(cè)量?jī)x結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，在測(cè)量三維形貌時(shí)，既可以直觀地判別被測(cè)物的外形，又能得到實(shí)際的三維尺寸。
【專利說明】相移柵線投影測(cè)量?jī)x

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種相移柵線投影測(cè)量?jī)x，用于對(duì)物體表面形貌進(jìn)行測(cè)量。

【背景技術(shù)】
[0002]投影柵線法是利用擴(kuò)束光(或準(zhǔn)直光)照射預(yù)制的柵線(參考柵)，將柵線投射在被測(cè)量的物體上，由于被測(cè)物體表面的起伏，柵線發(fā)生變形(變形柵)再與柵線本身(未變形)干涉，從柵線的投影方向看去，可以看到被測(cè)量物體的三維形貌等高線。這是典型的光學(xué)無損檢測(cè)方法，廣泛應(yīng)用在制造業(yè)、醫(yī)學(xué)、電子等行業(yè)。最早關(guān)于這方面的報(bào)道是1874年Rayleigh發(fā)現(xiàn)了投影柵線可以得到物體的等高線；而1973年國(guó)外某醫(yī)院首先利用投影柵線法研制出了測(cè)量發(fā)育不良患者的脊柱是否對(duì)稱的投影柵線測(cè)量?jī)x，主要就是利用投影柵線對(duì)高度和對(duì)稱性敏感的特點(diǎn)。
[0003]然而，目前采用投影柵線法對(duì)物體外表面形貌進(jìn)行測(cè)量的儀器都存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、操作繁瑣等缺點(diǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型目的是:針對(duì)上述問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便的相移柵線投影測(cè)量?jī)x。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種相移柵線投影測(cè)量?jī)x，包括:
[0006]基座，
[0007]安裝在所述基座上、且能在該基座上前后移動(dòng)的移動(dòng)平臺(tái)，
[0008]安裝于所述移動(dòng)平臺(tái)上的標(biāo)定板，
[0009]能夠投射光柵的數(shù)碼投影儀，
[0010]與所述數(shù)碼投影儀相連的計(jì)算機(jī)，
[0011]以及與所述計(jì)算機(jī)相連的攝像頭。
[0012]本實(shí)用新型在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，還包括以下優(yōu)選技術(shù)方案:
[0013]所述移動(dòng)平臺(tái)上設(shè)置有用于固定所述標(biāo)定板的固定架，所述標(biāo)定板與所述固定架可拆卸連接。
[0014]所述攝像頭的分辨率為1280X1024。
[0015]還包括投影儀支架，所述數(shù)碼投影儀布置在該投影儀支架上。
[0016]所述投影儀支架上面設(shè)置有一升降支架，所述攝像頭安裝在該升降支架上。
[0017]所述基座的上部帶有氣動(dòng)防震平臺(tái)，所述移動(dòng)平臺(tái)可前后移動(dòng)地布置在該氣動(dòng)防震平臺(tái)上。
[0018]所述攝像頭為CXD攝像頭。
[0019]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:本實(shí)用新型這種測(cè)量?jī)x采用由計(jì)算機(jī)控制的數(shù)碼投影儀投射所需要的光柵，光柵的密度及光場(chǎng)視野大小都可以精確調(diào)節(jié)。采用移動(dòng)平臺(tái)系統(tǒng)對(duì)柵線投影系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定，標(biāo)定精度高且控制方便。利用相移條紋圖像處理軟件對(duì)所采集到的圖像進(jìn)行處理，得到被測(cè)物體的三維形貌。該儀器在測(cè)量三維形貌時(shí)，既可以直觀地判別被測(cè)物的外形，如檢查對(duì)稱性、缺陷檢測(cè)等，還能得到實(shí)際的三維尺寸，這對(duì)于進(jìn)行模型設(shè)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試等都很實(shí)用，因而受到廣泛關(guān)注和應(yīng)用。通過實(shí)踐證明該儀器具有實(shí)時(shí)顯示、操作方便、精度聞等諸多優(yōu)點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述:
[0021]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；
[0022]圖2為圖1的左視圖；
[0023]圖3為投影柵線法的測(cè)量原理圖。
[0024]其中:1_基座、Ia-啟動(dòng)防震平臺(tái)，2-移動(dòng)平臺(tái)、3-標(biāo)定板、4-數(shù)碼投影儀、5-升降支架、6-攝像頭、7-投影儀支架，8-固定架。

【具體實(shí)施方式】
[0025]實(shí)施例:圖1和圖2出示了本實(shí)用新型這種相移柵線投影測(cè)量?jī)x的一個(gè)具體實(shí)施例，它主要由基座1、移動(dòng)平臺(tái)2、標(biāo)定板3、數(shù)碼投影儀4、計(jì)算機(jī)(圖中未畫出)和攝像頭6構(gòu)成。其中:移動(dòng)平臺(tái)2安裝在所述基座I上，且能在該基座上前后移動(dòng)。標(biāo)定板3安裝在移動(dòng)平臺(tái)2上，具體為，移動(dòng)平臺(tái)2上設(shè)置有用于固定標(biāo)定板3的固定架，所述標(biāo)定板3與該固定架可拆卸連接。數(shù)碼投影儀4能夠投射光柵。數(shù)碼投影儀4和攝像頭6均與計(jì)算機(jī)相連。
[0026]再結(jié)合圖1所示，現(xiàn)將本實(shí)施例這種相移柵線投影測(cè)量?jī)x的使用方法簡(jiǎn)單介紹如下:在對(duì)被測(cè)物進(jìn)行測(cè)量之前，將標(biāo)定板3安裝在移動(dòng)平臺(tái)2的固定架上，由計(jì)算機(jī)控制移動(dòng)平臺(tái)3在基座I上移動(dòng)(移動(dòng)平臺(tái)3為電動(dòng)平臺(tái))，并且由計(jì)算機(jī)控制數(shù)碼投影儀4向標(biāo)定板3上投射所需要的光柵(本例中，該光柵由多條上下平行相間的多條柵線構(gòu)成)，根據(jù)移動(dòng)平臺(tái)3的移動(dòng)距離大小以及標(biāo)定板3上光柵投影的形變大小對(duì)光柵投影系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定，得到參考柵，標(biāo)定完成后，將被測(cè)物體放置在測(cè)量區(qū)域，將這組平行相間的柵線投影到被測(cè)物體表面上形成一個(gè)變形柵，這個(gè)變形柵與參考柵相互干涉，形成云紋條紋。該條紋反映的是曲面上各點(diǎn)離開參考柵的相對(duì)距離，所有離開柵線距離相等的點(diǎn)落在同一級(jí)條紋上，形成等高線，攝像頭6采集下所述云紋條紋的圖像后將其傳輸給計(jì)算機(jī)，再由計(jì)算機(jī)由此即可得到被測(cè)物體的三維形貌。
[0027]本例中，所述攝像頭6的采用分辨率為1280 X 1024的高清攝像頭，而且是(XD攝像頭。
[0028]為了方便所述數(shù)碼投影儀4的排放，本例還設(shè)置了一個(gè)投影儀支架7，數(shù)碼投影儀4布置在該投影儀支架7上。為了讓攝像頭6能夠完整采集到因干涉形成的所有云紋條紋，本例還在所述投影儀支架7上面設(shè)置了一升降支架5，并將所述攝像頭6安裝在該升降支架5上。
[0029]為了避免所述移動(dòng)平臺(tái)2在基座I上前后移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)，本例特在基座I的上部設(shè)置了氣動(dòng)防震平臺(tái)Ia (氣動(dòng)防震平臺(tái)Ia為基座I的一部分)，所述移動(dòng)平臺(tái)2可前后移動(dòng)地布置在該氣動(dòng)防震平臺(tái)Ia上。
[0030]本測(cè)量?jī)x既可配備10倍變焦遠(yuǎn)距離顯微成像鏡頭，也可配備普通變焦鏡頭，使得該儀器能同時(shí)滿足細(xì)觀及宏觀的測(cè)量要求，其不僅可用于微電子、生物、微機(jī)械等微細(xì)結(jié)構(gòu)的形貌及變形測(cè)量，也可用于混凝土結(jié)構(gòu)、巖土試樣等大型構(gòu)件表面形貌和變形測(cè)量。而且該儀器配有相應(yīng)的相移條紋圖像處理軟件，使得該儀器測(cè)量精度明顯提高，并且使用方便、操作簡(jiǎn)單。該儀器具有實(shí)時(shí)顯示、操作方便、精度高等優(yōu)點(diǎn)。
[0031]實(shí)際應(yīng)用時(shí)，上述基座I和投影儀支架7均放置在地面上。
[0032]當(dāng)然，上述實(shí)施例只為說明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓人們能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本實(shí)用新型主要技術(shù)方案的精神實(shí)質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種相移柵線投影測(cè)量?jī)x，其特征在于它包括: 基座(1)， 安裝在所述基座(I)上、且能在該基座上前后移動(dòng)的移動(dòng)平臺(tái)(2)， 安裝于所述移動(dòng)平臺(tái)(2)上的標(biāo)定板(3)， 能夠投射光柵的數(shù)碼投影儀(4)， 與所述數(shù)碼投影儀(4)相連的計(jì)算機(jī)， 以及與所述計(jì)算機(jī)相連的攝像頭(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相移柵線投影測(cè)量?jī)x，其特征在于:所述移動(dòng)平臺(tái)(2)上設(shè)置有用于固定所述標(biāo)定板(3)的固定架(8)，所述標(biāo)定板(3)與所述固定架(8)可拆卸連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的相移柵線投影測(cè)量?jī)x，其特征在于:所述攝像頭(6)的分辨率為1280X1024。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的相移柵線投影測(cè)量?jī)x，其特征在于:還包括投影儀支架(7)，所述數(shù)碼投影儀(4)布置在該投影儀支架(7)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的相移柵線投影測(cè)量?jī)x，其特征在于:所述投影儀支架(7)上面設(shè)置有一升降支架(5)，所述攝像頭(6)安裝在該升降支架(5)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的相移柵線投影測(cè)量?jī)x，其特征在于:所述基座(I)的上部帶有氣動(dòng)防震平臺(tái)(Ia)，所述移動(dòng)平臺(tái)(2)可前后移動(dòng)地布置在該氣動(dòng)防震平臺(tái)(Ia)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的相移柵線投影測(cè)量?jī)x，其特征在于:所述攝像頭(6)為CCD攝像頭。
【文檔編號(hào)】G01B11/25GK204101007SQ201420556663
【公開日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月25日
【發(fā)明者】李鷹 申請(qǐng)人:卓力特光電儀器(蘇州)有限公司