CN105157513A - 一种物体表面的三维测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种物体表面的三维测量装置。所述装置由透明坐标柱、载物盘、伸缩支架、轴、底座、标尺支架、标尺组成，该装置通过旋转透明坐标柱和滑动标尺围绕被测物体相对运动，读取透明坐标柱壁面上的垂直刻度、标尺上的刻度和载物盘上的分度刻度，对透明坐标柱内的物体在静止条件下和外力作用发生形变后的表面状况进行定位测量，获得被测物体表面的三维参数。本发明设计合理，结构简单，使用方便，特别适用于人台或真人穿着服装时的三维立体效果或贴体紧束服装使人体产生的形变量测量。

Description

一种物体表面的三维测量装置

技术领域

本发明涉及一种物体表面的三维测量装置，属于测量设备技术领域。

背景技术

用于物体三维测量的设备有接触式和非接触式两种。目前，应用非接触式测量技术开发的设备先进，可对物体的长度、弧度和角度进行测量。借助较为科学和先进的计算机软件，还可以获得物体的三维截面和物体的表面截面图。但非接触式测量设备本身需要开发相应计算机软件对扫描物体所得的信息进行计算和处理，成套设备价格昂贵，致使中小型企业难以购买。同时，非接触式测量多依靠光学原理，对被扫描物体的表面颜色、表面包覆状态、测量环境均有要求，尤其是用于物体表面研究时，对物体表面和表面包覆材料的悬垂状态的模拟都是基于计算机软件的大量虚拟计算来实现，测量结果的真实性完全依赖于计算机软件开发者的技术和水平，仿真效果与真实物体有一定差距，且设备需要长期软件维护和不断校正，对设备使用者的专业素质要求较高，以致测量质量难有保证。

目前的接触式物体测量设备多用来完成单一的长度、弧度和角度的测量，测量设备有直尺、软尺、游标卡尺、角度器等，在物体的三维数据获取及其三维截面图形的获取方面存在困难。对物体表面的测量仍停留在具体某一点的测量上，不能得出物体表面的全貌。

发明内容

针对上述存在问题，本发明目的在于提供一种接触式物体表面的三维测量装置。为了实现上述目的，其技术解决方案为：

一种物体表面的三维测量装置，所述装置由透明坐标柱、载物盘、伸缩支架、轴、底座、标尺支架、标尺组成，透明坐标柱呈中空圆柱状，底座上设置有轴，透明坐标柱底部与轴活动连接，标尺支架垂直位于透明坐标柱外侧，标尺支架下部活动连接在轴上，透明坐标柱内设置有伸缩支架，伸缩支架的下端固定在轴的上端，伸缩支架上端固定设置有载物盘，透明坐标柱的壁面上对称开有两对以上相互平行的水平通槽，透明坐标柱的壁面上还设置有可开启的门，标尺支架开有与水平通槽相对应的定位孔，标尺活动地置于水平通槽与定位孔上。

所述定位孔直径与水平通槽的宽度一致。

在每个水平通槽槽口处设置有水平刻度。

在透明坐标柱的外壁面上设置有垂直刻度。

在载物盘的上表面上设置有分度刻度。

由于采用了以上技术方案，该装置通过旋转透明坐标柱和滑动标尺围绕被测物体相对运动，读取透明坐标柱壁面上的垂直刻度、标尺的刻度和载物盘上的分度刻度，对透明坐标柱内的物体在静止条件下和外力作用发生形变后的表面状况进行定位测量，获得被测物体表面的三维参数。本发明设计合理，结构简单，使用方便，特别适用于人台或真人穿着服装时三维立体效果或贴体紧束服装使人体产生形变时的表面状态测量。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述。

见附图1。

一种物体表面的三维测量装置，所述装置由透明坐标柱1、载物盘4、伸缩支架5、轴6、底座7、标尺支架8、标尺9组成，透明坐标柱1呈中空圆柱状，并具可视性。底座7上设置有轴6，透明坐标柱1底部与轴6采用轴承的方式连接，使透明坐标柱1可以顺畅地围绕轴6进行旋转。标尺支架8垂直位于透明坐标柱1的外侧，标尺支架8底部也采用轴承与轴6的底部相连接，并位于透明坐标柱1与轴6连接轴承的下方，使标尺支架8也可以围绕透明坐标柱1进行旋转。透明坐标柱1内设置有伸缩支架5，伸缩支架5的下端固定在轴6的上端，可以采用液压升降、机械升降和手动升降的方式进行升降。伸缩支架5上端固定设置有载物盘7，在载物盘7的上表面上附有分度刻度，分度刻度最小精度为0.1度。透明坐标柱1的壁面上对称开有两对以上相互平行的水平通槽2，视被测点的高度位置调整标尺9所应穿过的水平切槽位置。在每个水平通槽2槽口处设置有水平方向的刻度，刻度线与分度刻度线一一对应，用来标示被侧点的水平方位。在透明坐标柱1的外壁面上设置有垂直刻度，垂直刻度的最小精度为1mm，用来标示被侧点的垂直坐标。透明坐标柱1的壁面上还设置有可开启的门3，方便被测物体进出透明坐标柱1内部。标尺支架8上开有与水平通槽2相对应的定位孔，标尺9活动地置于水平通槽2与定位孔上，定位孔直径与水平通槽2的宽度一致。标尺9表面附有刻度，用以标记被测物体与标尺9接触点的水平距离，刻度精度为1mm。通过透明坐标柱1上的水平刻度、垂直刻度，载物盘4上的分度刻度来对被测物体进行定位，通过标尺9来获得被测物体表面某一点的三维数据。通过透明坐标柱1、标尺支架8的旋转和标尺9的活动得到被测物体表面的全部三维数据。

本发明的操作方法：

在使用该测量装置时，为固定被测物体在载物盘4上的位置，根据需要在被测物体表面标记3个以上的标记点。打开透明坐标柱1上的门3，使被测物体进入透明坐标柱1内，并置于载物盘4上。根据被测量物体的具体情况和测量者习惯调整伸缩支架5，使物体处于标尺9可测量范围内。通过旋转透明坐标柱1使水平通槽2上的水平刻度和载物盘4上的分度刻度进行对应吻合并固定透明坐标柱1。将标尺9穿过标尺支架8上的定位孔和透明坐标柱1的水平通槽2，读取并记录第一个标记点在水平通槽2上的水平刻度、透明坐标柱1上的垂直刻度和标尺9上的距离刻度，完成第一个标记点测量。旋转透明坐标柱1和标尺支架8，找到与第二个标记点在高度上对应的水平通槽2槽口，将标尺9重新穿过标尺支架8上的定位孔和透明坐标柱1的水平通槽2，使标尺9接触第二个标记点，记录第二个标记点的水平刻度、垂直刻度和标尺9上的距离刻度，完成第二个点的测量。以此类推，完成被测物体表面所有点的测量，得到被测物体表面的三维数据。如若测量物体在外力作用下产生形变，在形变前对被测物体表面按照上述方法进行一次测量，变形后将物体按照变形前标记点数据置于原位，对变形后物体表面的对应点进行二次测量，从而得到物体形变后的表面形变量。使用该装置进行三维物体测量，可以通过旋转透明坐标柱1避免测量死角，增加测量的精度。操作过程简单直观，设备成本低廉。

Claims (5)

1.一种物体表面的三维测量装置，其特征在于：所述装置由透明坐标柱（1）、载物盘（4）、伸缩支架（5）、轴（6）、底座（7）、标尺支架（8）、标尺（9）组成，透明坐标柱（1）呈中空圆柱状，底座（7）上设置有轴（6），透明坐标柱（1）底部与轴（6）活动连接，标尺支架（8）垂直位于透明坐标柱（1）外侧，标尺支架（8）下部活动连接在轴（6）上，透明坐标柱（1）内设置有伸缩支架（5），伸缩支架（5）的下端固定在轴（6）的上端，伸缩支架（5）上端固定设置有载物盘（4），透明坐标柱（1）的壁面上对称开有两对以上相互平行的水平通槽（2），透明坐标柱（1）的壁面上设置有可开启的门（3），标尺支架（8）开有与水平通槽（2）相对应的定位孔，标尺（9）活动地置于水平通槽（2）与定位孔上。

2.如权利要求1所述的一种物体表面的三维测量装置，其特征在于：所述定位孔直径与水平通槽（2）的宽度一致。

3.如权利要求1所述的一种物体表面的三维测量装置，其特征在于：在每个水平通槽（2）槽口处设置有水平刻度。

4.如权利要求1所述的一种物体表面的三维测量装置，其特征在于：在透明坐标柱（1）的外壁面上设置有垂直刻度。

5.如权利要求1所述的一种物体表面的三维测量装置，其特征在于：在载物盘（4）的上表面设置有分度刻度。