一種物體輪廓的測(cè)量系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于測(cè)量應(yīng)用領(lǐng)域，具體涉及一種測(cè)量物體輪廓系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的物體輪廓測(cè)量提取基本可以分為兩類:以影像檢測(cè)為代表的非接觸式測(cè)量和以三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)為代表的接觸式測(cè)量。非接觸式測(cè)量是指在不接觸被測(cè)物體的前提下進(jìn)行輪廓的精準(zhǔn)測(cè)量。例如，其中的影像檢測(cè)是利用可見光或者激光誘導(dǎo)熒光等方式獲取被測(cè)物體的影像數(shù)據(jù)，然后再利用圖像處理技術(shù)提取得到物體的輪廓；而接觸式測(cè)量則是需要利用工具對(duì)物體表面接觸從而獲取其輪廓數(shù)據(jù)，最具代表性的是三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)，三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)首先將被測(cè)幾何元素的測(cè)量轉(zhuǎn)化為對(duì)這些幾何元素上一些點(diǎn)集坐標(biāo)位置的測(cè)量，在測(cè)得這些點(diǎn)的坐標(biāo)位置后，再根據(jù)這些點(diǎn)的空間坐標(biāo)值，經(jīng)過數(shù)學(xué)運(yùn)算后求得其尺寸和形位誤差。
[0003]這兩類測(cè)量方式各有利弊，都在測(cè)量領(lǐng)域發(fā)揮了重要的作用。其中，接觸式測(cè)量對(duì)于被測(cè)物體的表面粗糙度、楊氏模量等要素都有一定的要求，而非接觸式測(cè)量，尤其是影像處理等方式，則要求光線能夠到達(dá)且不穿透被測(cè)物體的表面。對(duì)于彈性體在其他介質(zhì)中受力變形輪廓的測(cè)量，如輪胎在泥濘道路中受力形變的輪廓，傳統(tǒng)的測(cè)量方式都存在一定的局限性。此外，這兩種測(cè)量方式都存在成本高昂的問題，其對(duì)于低等級(jí)精度測(cè)量是一種浪費(fèi)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種新的物體輪廓測(cè)量系統(tǒng)，本實(shí)用新型將接觸式測(cè)量與非接觸式測(cè)量的特點(diǎn)相結(jié)合，提出了一種新的能夠?qū)τ趶椥泽w在影像檢測(cè)失效區(qū)域中受力變形時(shí)的輪廓進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量的系統(tǒng)。
[0005]本實(shí)用新型提出一種物體輪廓測(cè)量系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:控制模塊、位移傳感器模塊、影像模塊和支撐模塊，其中:
[0006]被測(cè)物體至少一部分處于圖像檢測(cè)視場(chǎng)外；
[0007]所述支撐模塊用于在影像采集之前對(duì)于圖像檢測(cè)視場(chǎng)進(jìn)行調(diào)整；
[0008]所述位移傳感器模塊固定在所述支撐模塊上，用于檢測(cè)被測(cè)物體處于圖像檢測(cè)視場(chǎng)外的部分上的多個(gè)測(cè)量采樣點(diǎn)的位移數(shù)據(jù)，并將采集得到的位移數(shù)據(jù)發(fā)送給所述控制模塊；
[0009]所述影像模塊位于被測(cè)物體的一側(cè)，用于實(shí)時(shí)采集所述被測(cè)物體暴露在圖像檢測(cè)視場(chǎng)內(nèi)的可見部分的圖像和傳感器在偏轉(zhuǎn)固定點(diǎn)處的偏轉(zhuǎn)角度圖像，并將采集得到的圖像發(fā)送給所述控制模塊；
[0010]所述控制模塊與所述位移傳感器模塊和影像模塊連接，用于對(duì)于所述位移傳感器模塊和影像模塊進(jìn)行控制，并根據(jù)接收到的采集數(shù)據(jù)得到所述被測(cè)物體的形變數(shù)據(jù)和輪廓參數(shù)。
[0011]可選地，所述支撐模塊至少包括支撐架，其中:所述支撐板固定在固定臺(tái)面上，用于固定所述位移傳感器模塊。
[0012]可選地，所述支撐模塊還包括外殼，用于容納所述位移傳感器模塊。
[0013]可選地，所述位移傳感器模塊包括多個(gè)位移傳感器。
[0014]可選地，所述多個(gè)位移傳感器并聯(lián)安裝。
[0015]可選地，所述位移傳感器的數(shù)量與所述測(cè)量采樣點(diǎn)的數(shù)量相對(duì)應(yīng)。
[0016]可選地，所述位移傳感器為拉線式位移傳感器，所述拉線式位移傳感器的拉線的端部固定在被測(cè)物體處于圖像檢測(cè)視場(chǎng)外的部分上的多個(gè)測(cè)量采樣點(diǎn)上。
[0017]可選地，所述系統(tǒng)還包括多個(gè)導(dǎo)線管，所述導(dǎo)線管固定在所述支撐模塊上，用于為所述拉線式位移傳感器伸出的拉線提供偏轉(zhuǎn)固定點(diǎn)。
[0018]可選地，所述拉線式位移傳感器的數(shù)量與所述導(dǎo)線管的數(shù)量相應(yīng)。
[0019]可選地，所述影像模塊至少包括圖像采集設(shè)備、存儲(chǔ)器以及調(diào)節(jié)固定機(jī)構(gòu)。
[0020]利用本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案，當(dāng)被測(cè)物體侵入光線無法透過的介質(zhì)時(shí)，在拉線式位移傳感器、導(dǎo)線管、相機(jī)的共同作用下，會(huì)得到數(shù)個(gè)測(cè)量采樣點(diǎn)的分別以多個(gè)偏轉(zhuǎn)固定點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)的極坐標(biāo)數(shù)據(jù)，而偏轉(zhuǎn)固定點(diǎn)的空間位置已知且固定，故而可以推斷并有效擬合出被測(cè)物體在介質(zhì)中的變形和輪廓。而暴露在影像檢測(cè)視場(chǎng)內(nèi)的物體剩余部分，則直接可以由相機(jī)檢測(cè)獲取其形變及輪廓數(shù)據(jù)。因此，本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了接觸式測(cè)量與非接觸測(cè)量方式的結(jié)合，可以較低的成本獲取影像檢測(cè)失效區(qū)域內(nèi)彈性體的形變及輪廓數(shù)據(jù)。
【附圖說明】
[0021]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例的物體輪廓測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0023]本實(shí)用新型提出一種物體輪廓測(cè)量系統(tǒng)，圖1是根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例的物體輪廓測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，I為被測(cè)物體，2為處理器，3為支撐板，4、5、6為三個(gè)拉線式位移傳感器，7為導(dǎo)線管，8表示圖像檢測(cè)視場(chǎng)的分界線，9為容器壁，10表示影像檢測(cè)失效區(qū)域，如沙子、泥水，11為影像模塊。如圖1所示，所述物體輪廓測(cè)量系統(tǒng)包括:控制模塊、位移傳感器模塊、影像模塊和支撐模塊，其中:
[0024]被測(cè)物體I至少一部分處于圖像檢測(cè)視場(chǎng)外，比如被測(cè)物體I的一部分被泥沙等障礙物覆蓋，另一部分則直接暴露在圖像檢測(cè)視場(chǎng)內(nèi)；
[0025]所述支撐模塊至少包括支撐架3等結(jié)構(gòu)組件，用于在影像采集之前對(duì)于圖像檢測(cè)視場(chǎng)進(jìn)行調(diào)整，其中:
[0026]所述支撐板3固定在地面或其他固定臺(tái)面上，用于固定所述位移傳感器模塊。
[0027]在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，所述支撐模塊還包括外殼，用于容納所述位移傳感器模塊，以防止灰塵或泥水混合物等雜質(zhì)進(jìn)入。
[0028]所述位移傳感器模塊固定在所述支撐模塊的支撐板3上，用于檢測(cè)被測(cè)物體I處于圖像檢測(cè)視場(chǎng)外的部分上的多個(gè)測(cè)量采樣點(diǎn)的位移數(shù)據(jù)，并將采集得到的位移數(shù)據(jù)發(fā)送給所述控制模塊進(jìn)行處理；
[0029]其中，所述位移傳感器模塊包括多個(gè)位移傳感器，在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，所述多個(gè)位移傳感器并聯(lián)安裝。
[0030]其中，所述測(cè)量采樣點(diǎn)的數(shù)量與所述位移傳感器的數(shù)量相對(duì)應(yīng)，實(shí)際上，所述位移傳感器的數(shù)量越多，測(cè)量采樣點(diǎn)越密集，輪廓數(shù)據(jù)的測(cè)量就越準(zhǔn)確，因此，在實(shí)際應(yīng)用中，所述位移傳感器的數(shù)量可根據(jù)實(shí)際測(cè)量精度的要求以及被測(cè)物體輪廓的復(fù)雜程度進(jìn)行增減調(diào)節(jié)，本實(shí)用新型對(duì)其不作任何限定。
[0031]其中，所述位移傳感器模塊在所述支撐板3上的固定方式可以是膠接、鉚接，也可以是螺紋連接或其他連接方式，本實(shí)用新型對(duì)于具體的固定方式不作限制，應(yīng)當(dāng)明了的是，所有可能的、合理的將位移傳感器模塊固定在支撐板上的固定方式均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0032]其中，所述位移傳感器為拉線式位移傳感器或其他可改造成拉線式位移傳感器的位移傳感器，比如拉桿式位移傳感器經(jīng)過改造可得到與拉線式傳感器類似的結(jié)構(gòu)，所述拉線式位移傳感器測(cè)量得到的位移數(shù)值代表了測(cè)量采樣點(diǎn)在局部極坐標(biāo)系內(nèi)的極徑，拉線