CN109489578A - 一种光学测量光洁物体表面形貌的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光学测量光洁物体表面形貌的方法,包括以下步骤:对行进间的被测物进行制冷降温;使制冷后的所述被测物的表面起雾形成雾面;对起雾后的被测物的表面进行光照,通过摄像机收集经由所述雾面散射出的光线以形成扫描信息;将所述扫描信息经由计算机处理后重构出所述被测物的形貌。本发明利用低温物体表面遇到高湿环境容易形成雾态薄膜的原理,使结构光照射照到雾态薄膜时,确保光能发生散射。
Description
技术领域
本发明涉及一种光学测量光洁物体表面形貌的方法。
背景技术
随着计算机技术和光学成像技术的不断发展,用无接触的光学系统检测物体的尺寸已形成必然的技术发展趋势。
如图1所示,在用光学法检测物体的三维尺寸时,常用的方法之一就是人为的产生一束线结构光(光源99),即光线呈一字线形状输出,这束线结构光打到被测物体96表面时,利用物体表面的散射,由镜头和摄像机98收集散射光的形状,再结合物件的移动,通过记录所有的扫描线的特征并经计算机97处理,重构出被测工件的三维结构。
然而,上述现有技术在测量一些镜面物体时,如透明的玻璃、镜面的金属件或其他材质,当结构光照射到镜面上时,光线遵循反射定律,摄像机在大多数情况下是收不到定向反射的光线的,可见,摄像机获取信息是有所遗漏的,这样也就不能正确测量出被测物体的形貌。
发明内容
本发明的目的之一是为了克服现有技术中的不足,提供一种光学测量光洁物体表面形貌的方法。
为实现以上目的,通过以下技术方案实现:
一种光学测量光洁物体表面形貌的方法,包括以下步骤:
对行进间的被测物进行制冷降温;
使制冷后的所述被测物的表面起雾形成雾面;
对起雾后的被测物的表面进行光照,通过摄像机收集经由所述雾面散射出的光线以形成扫描信息;
将所述扫描信息经由计算机处理后重构出所述被测物的形貌。
优选地,通过设置制冷机以对行进间的所述被测物进行制冷降温。
优选地,通过设置湿度控制器,在制冷后的所述被测物之后形成高湿度区域,以使得所述被测物经过所述高湿度区域后自身表面起雾并形成雾面。
优选地,通过线结构光对起雾后的所述被测物进行光照。
优选地,在进行光照处形成机器视觉检测区,并通过基于机器视觉检测的摄像机收集光照的所述扫描信息。
优选地,在所述机器视觉检测区之后设置加热区域,以对起雾的所述被测物加热进而使所述雾面消失。
优选地,所述加热区域内设有热风机。
本发明的有益效果包括:
本发明利用低温物体表面遇到高湿环境容易形成雾态薄膜的原理,使结构光照射照到雾态薄膜时,确保光能发生散射。利用本申请的方法,可以测量各种光学件的形貌,从而充分克服现有技术的缺失,形成独特的技术优势,且容易实现、成本低。
附图说明
图1为现有线结构光扫描物件装置的结构原理示意图。
图2为本发明光学测量光洁物体表面形貌方法的原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细的描述:
如图2所示,一种光学测量光洁物体表面形貌的方法,包括以下主要的步骤:
a.对行进间的被测物9进行制冷降温;
b.使制冷后的所述被测物9的表面起雾形成雾面;
c.对起雾后的被测物9的表面进行光照,通过摄像机收集经由所述雾面散射出的光线以形成扫描信息;
d.将所述扫描信息经计算处理后重构出所述被测物9的形貌。
在实际操作时,如图2所示,具体的流程如下:
首先,让被测物9体经过一个由制冷机7致冷的区域,使被测物9降温;
然后,随着被测物9的移动,进入到由湿度控制器6所形成的高湿度区域,当温度较低的被测物9行进到高湿度环境时,被测物9表面起雾;
接着,覆盖了一层雾面的被测物9进入到机器视觉检测区间,被线结构光5照射后(图中线结构光5下的点划线为光线扫描区域),由雾面散射出来的光被摄像机4收集,从而计算出雾面的形貌,该形貌就反映出了被测物9的形貌;较为优选地,该摄像机4为基于机器视觉检测的摄像机。
最后,在获取测量数据之后,被测物9经过一个热风区域,该区域内设有热风机3,使被测物9表面所凝结的雾状水膜消失,又得到与原先相同的被测物9。
以此,通过控制相应的致冷温度和湿度,雾面的状态比较一致,一般来说,雾面本身的厚度在微米量级,远远低于被测物9的测量精度。
在完成上述实施过程后,应能体现出本发明以下特点:
利用本申请的方法,可以测量各种光学件的形貌,如玻璃棱镜的形貌,透镜的形貌,带有弯曲弧度的5G手机后盖玻璃的形貌,还可以测量带有镜面反射的金属件形貌。足见,本申请的方法具有独特的优势,容易实现且成本低。
本发明中的实施例仅用于对本发明进行说明,并不构成对权利要求范围的限制,本领域内技术人员可以想到的其他实质上等同的替代,均在本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.一种光学测量光洁物体表面形貌的方法,其特征在于,包括以下步骤:
对行进间的被测物进行制冷降温;
使制冷后的所述被测物的表面起雾形成雾面;
对起雾后的被测物的表面进行光照,通过摄像机收集经由所述雾面散射出的光线以形成扫描信息;
将所述扫描信息经由计算处理后重构出所述被测物的形貌。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,通过设置制冷机以对行进间的所述被测物进行制冷降温。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,通过设置湿度控制器,在制冷后的所述被测物之后形成高湿度区域,以使得所述被测物经过所述高湿度区域后自身表面起雾并形成雾面。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,通过线结构光对起雾后的所述被测物进行光照。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,在进行光照处形成机器视觉检测区,并通过基于机器视觉检测的摄像机收集光照的所述扫描信息。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,在所述机器视觉检测区之后设置加热区域,以对起雾的所述被测物加热进而使所述雾面消失。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述加热区域内设有热风机。
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CN201811338519.5A CN109489578A (zh) | 2018-11-12 | 2018-11-12 | 一种光学测量光洁物体表面形貌的方法 |
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US20110199619A1 (en) * | 2008-02-18 | 2011-08-18 | Ulrich Rattunde | Measuring station for high-gloss surfaces |
CN106468535A (zh) * | 2015-08-17 | 2017-03-01 | 财团法人工业技术研究院 | 高反光表面喷雾测量系统与方法 |
CN107743572A (zh) * | 2015-06-08 | 2018-02-27 | 株式会社高永科技 | 湿空气形成装置、包括其的检查装置及检查方法 |
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