CN112595252A - 一种手持式间隙与面差视觉测量设备 - Google Patents

一种手持式间隙与面差视觉测量设备 Download PDF

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CN112595252A CN202011530298.9A CN202011530298A CN112595252A CN 112595252 A CN112595252 A CN 112595252A CN 202011530298 A CN202011530298 A CN 202011530298A CN 112595252 A CN112595252 A CN 112595252A
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裘泽锋
何志成
刘广建
尚继辉
曹源
高洋
孟繁冲
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Aerospace Intelligent Manufacturing Shanghai Technology Co ltd
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
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Abstract

本发明提供手持式间隙与面差视觉测量设备，包括：摄像头；线激光发射器，与所述摄像头成角度固定在金属壳体内；控制电路，分别与所述线激光发射器和所述摄像头连接，获取线激光所照射物体表面的轮廓，识别工件表面的间隙及两个平面之间的距离。本发明提供的手持式间隙与面差视觉测量设备，采用线激光投射激光至工件表面，由于投射角度与摄像头成一定的几何分布，可以通过三角关系推算出激光轮廓即工件表面的尺寸关系。通过算法识别出轮廓的间隙及平面信息，对间隙及面差进行测量。省却了人工塞规、卡尺测量，提高了测量效率和准确度。

Description

一种手持式间隙与面差视觉测量设备
技术领域
本发明涉及视觉测量技术领域，特别涉一种手持式间隙与面差视觉测量设备。
背景技术
目前，现有工件的间隙和面差测量，一般是采用塞规、卡尺进行人工测量。其操作繁琐，效率低，精度差。
目前基于线激光三角测距技术的传感器对工件表面轮廓进行提取和测量的应用越来越多，但还没用于间隙及面差测量的相应的运用。特别是小型的手持式测量设备。
发明内容
本发明的目的在于提供一种手持式间隙与面差视觉测量设备，以解决现有间隙及面差测量技术不足的问题。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：提供手持式间隙与面差视觉测量设备，包括：摄像头；线激光发射器，与所述摄像头成角度固定在金属壳体内；控制电路，分别与所述线激光发射器和所述摄像头连接，获取线激光所照射物体表面的轮廓，识别工件表面的间隙及两个平面之间的距离。
进一步地，手持式间隙与面差视觉测量设备还包括电池包，所述电池包固定在金属壳体内，为所述线激光发射器、摄像头以及控制电路提供电源。
进一步地，使用智能手机、平板以及笔记本电脑进行测量控制和结果观察。
本发明提供的手持式间隙与面差视觉测量设备，采用线激光投射激光至工件表面，由于投射角度与摄像头成一定的几何分布，可以通过三角关系推算出激光轮廓即工件表面的尺寸关系。通过算法识别出轮廓的间隙及平面信息，对间隙及面差进行测量。省却了人工塞规、卡尺测量，提高了测量效率和准确度。
附图说明
下面结合附图对发明作进一步说明：
图1为本发明实施例提供的手持式间隙与面差视觉测量设备发出的激光照射至被测量物体表面的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的被测工件间隙的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的手持式间隙与面差视觉测量设备作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
本发明的核心思想在于，本发明提供的手持式间隙与面差视觉测量设备，采用线激光投射激光至工件表面，由于投射角度与摄像头成一定的几何分布，可以通过三角关系推算出激光轮廓即工件表面的尺寸关系。通过算法识别出轮廓的间隙及平面信息，对间隙及面差进行测量。省却了人工塞规、卡尺测量，提高了测量效率和准确度。
本发明的技术方案提供手持式间隙与面差视觉测量设备，包括：摄像头；线激光发射器，与所述摄像头成角度固定在金属壳体内；控制电路，分别与所述线激光发射器和所述摄像头连接，获取线激光所照射物体表面的轮廓，识别工件表面的间隙及两个平面之间的距离。
图1为本发明实施例提供的手持式间隙与面差视觉测量设备发出的激光照射至被测量物体表面的结构示意图。参照图1，通过手持式间隙与面差视觉测量设备电源开关或笔记本、手机等第三方辅助操作终端，激活测量测试程序，控制线激光发射出激光11照射至被测量物体表面，摄像头获取图像传送至嵌入式控制单元。控制单元根据获取的图像，通过机器视觉算法提取线激光的线中心信息，根据事先进行标定的摄像头参数以及线激光平面方程，计算出被测工件13的表面轮廓信息。
三条激光线根据特征点的位置进行点云的匹配，可以获取被测工件表面的间隙方向的角度，根据角度进行间隙宽度的修正，从而可以获取准确的工件间隙值。
面差是指工件的间隙左右两边端面在垂直端面方向上的高度的差值，如图2所示，计算被测工件表面一21与被测工件表面二22之间的高度差值。通过计算机算法匹配和识别出图1中工件的间隙位置12以及间隙所在处的左右两个端面的轮廓信息，分别拟合左右两个端面的点云直线计算两端面的面差距离。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变形而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (3)

1.一种手持式间隙与面差视觉测量设备，其特征在于，包括：
摄像头；
线激光发射器，与所述摄像头成角度固定在金属壳体内；
控制电路，分别与所述线激光发射器和所述摄像头连接，获取线激光所照射物体表面的轮廓，识别工件表面的间隙及两个平面之间的距离。
2.如权利要求1所述的手持式间隙与面差视觉测量设备，其特征在于，还包括电池包，所述电池包固定在金属壳体内，为所述线激光发射器、摄像头以及控制电路提供电源。
3.如权利要求1所述的手持式间隙与面差视觉测量设备，其特征在于，使用智能手机、平板以及笔记本电脑进行测量控制和结果观察。
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