CN213714228U - 轮廓测量装置和测量系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种轮廓测量装置和测量系统，所述轮廓测量装置包括：第一安装板；测量采集器，所述测量采集器用于获取待测量物体的图像，所述测量采集器连接于所述第一安装板；至少两个点激光光源，所述至少两个点激光光源连接于所述第一安装板，所述至少两个点激光光源的照射光路彼此不平行，以照射所述待测量物体的不同边。本实用新型技术方案旨在解决现有技术中对采集的图像边界区域分割效果不佳的技术问题。

Description

轮廓测量装置和测量系统

技术领域

本实用新型涉及机器视觉检测装置技术领域，特别涉及一种轮廓测量装置和测量系统。

背景技术

机器视觉检测系统的核心是图像的采集和处理，图像本身的成像质量对整个视觉系统极为关键。在视觉检测过程中，常常需要通过光源和照明效果获得更好的图像成像质量。

通过适当的光学照明设计，使得图像的目标信息与背景信息得到最佳的分离，可以大大降低图像处理的复杂性和难度，同时提高系统的检测精度，使得系统的可靠性和综合性能得到提高。

在进行物体轮廓测量过程中，通常需要测量内长，内宽以及梯阶高度；此时，因光源亮度不够，图像的目标信息与背景信息分割效果不佳，使得内长，内宽以及梯阶高度的测量精度显著降低。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种轮廓测量装置和测量系统，旨在解决现有技术中对采集的图像边界区域分割效果不佳的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提出一种轮廓测量装置，所述轮廓测量装置包括：

第一安装板；

测量采集器，所述测量采集器用于获取待测量物体的图像，所述测量采集器连接于所述第一安装板；

至少两个点激光光源，所述至少两个点激光光源连接于所述第一安装板，所述至少两个点激光光源的照射光路彼此不平行，以照射所述待测量物体的不同边。

可选地，所述测量采集器包括2D相机，所述2D相机包括镜头，所述轮廓测量装置包括第二安装板，所述镜头与所述第二安装板固定连接，所述第二安装板与所述第一安装板移动连接，以调节所述镜头与所述待测量物体的测量距离。

可选地，所述至少两个点激光光源位于所述2D相机的两侧。

可选地，所述2D相机包括机身，所述机身与所述第一安装板固定连接。

可选地，所述轮廓测量装置还包括至少两个第三安装板和至少两个安装块，所述至少两个安装块分别与对应的所述至少两个点激光光源连接，所述第一安装板与所述至少两个第三安装板固定连接；所述至少两个安装块与对应的所述至少两个第三安装板连接。

可选地，所述至少两个点激光光源分别与对应的所述至少两个安装块转动连接。

可选地，所述轮廓测量装置包括还包括驱动组件，所述驱动组件包括驱动电机和驱动连接件，所述驱动电机通过所述驱动连接件与所述第一安装板连接。

可选地，所述轮廓测量装置还包括工件台，所述工件台用于放置所述待测量物体。

可选地，所述轮廓测量装置还包括机壳，所述测量采集器和所述至少两个点激光光源设置于所述机壳内，所述机壳为不透明的。

可选地，所述测量采集器还包括3D相机、线激光位移传感器中的至少一个。

可选地，为实现以上目的，本实用新型还提出一种轮廓测量系统，所述轮廓测量系统包括图像处理器和前述的轮廓测量装置。

本实用新型技术方案通过采用通过将测量采集器和至少两个点激光光源连接于第一安装板上。至少两个点激光光源的照射光路L彼此不平行，照射至待测量物体的不同边，为待测量物体提供边界或阶梯的照明工具；由于点激光光源的点激光亮度足够，光源照明面积小，可以产生较小光斑，利于复杂梯阶的测量，有利于测量采集器采集得到的图像具有较佳的分割边界，有利于提高测量精度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型轮廓测量装置的第一视角下的结构示意图；

图2为本实用新型轮廓测量装置的第二视角下的结构示意图；

图3为本实用新型轮廓测量装置的第三视角下的结构示意图；

图4为本实用新型轮廓测量装置的简要结构示意图；

图5为本实用新型点激光光源的安装结构示意图；

图6为本实用新型轮廓测量装置的测量原理示意图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

参照图1所示，本实施例提出一种轮廓测量装置，所述轮廓测量装置包括：

第一安装板100a；

测量采集器200，所述测量采集器200用于获取待测量物体400的图像，所述测量采集器200连接于所述第一安装板100a；

至少两个点激光光源300，所述至少两个点激光光源300连接于所述第一安装板100a，所述至少两个点激光光源300的照射光路L彼此不平行，以照射所述待测量物体400的不同边。

本实用新型中的技术方案，通过将测量采集器200和至少两个点激光光源300连接于第一安装板100a上。至少两个点激光光源300的照射光路L彼此不平行，照射至待测量物体400的不同边，为待测量物体提供边界或阶梯的照明工具；由于点激光光源300的点激光亮度足够，光源照明面积小，可以产生较小光斑，利于复杂梯阶的测量，有利于测量采集器200采集得到的图像具有较佳的分割边界，有利于提高测量精度。

需要说明的是，本实用新型的点激光光源300个数为2个；不限于此，根据待测量物体的轮廓的复杂度，点激光光源300可以为3个或者3个以上。

可选地，所述测量采集器200包括2D相机200a，所述2D相机200a包括镜头200a-1，所述轮廓测量装置包括第二安装板100b，所述镜头200a-1与所述第二安装板100b固定连接，所述第二安装板100b与所述第一安装板100a移动连接，以调节所述镜头200a-1与所述待测量物体400的测量距离。第二安装板100b具有弧形坑，以契合镜头200a-1的形状。镜头200a-1可以加装外壳，外壳上设置有螺孔，同时第二安装板100b具有另一匹配的螺孔，从而通过螺钉、螺柱等将镜头200a-1固定于所述第二安装板100b。第二安装板100b的另一侧具有滑条(未示出)，同时，第一安装板100a在该滑条相对应的位置处具有相适应的滑槽，滑条与滑槽滑动配合。

可选地，所述至少两个点激光光源300位于所述2D相机的两侧。参照图1和2所示，所述至少两个点激光光源300分别在2D相机中线的两侧，即参照图4所示，所述至少两个点激光光源300的照射光路L具有交叉，且该交叉区域在2D相机的采集光路范围内，此时所述至少两个点激光光源300照射待测量物体400的左右内边。

可选地，所述2D相机200a包括机身200a-2，所述机身200a-2与所述第一安装板100a固定连接。参照图1和图3所示，机身200a-2的远离镜头200a-1d的一端具有安装外壳，安装外壳通过螺纹或者螺柱固定于第一安装板100a，用于将2D相机200a固定于第一安装板100a。

可选地，所述轮廓测量装置还包括至少两个第三安装板100c和至少两个安装块100d，所述至少两个安装块100d分别与对应的所述至少两个点激光光源300连接，所述第一安装板100a与所述至少两个第三安装板100c固定连接；所述至少两个安装块100d与对应的所述至少两个第三安装板100c连接。即：每一个点激光光源300通过对应的安装块100d与第三安装板100c连接；第三安装板100c通过螺柱、螺钉等方式与第一安装板100a连接。

可选地，所述至少两个点激光光源300分别与对应的所述至少两个安装块100d转动连接。具体实施过程中，即：点激光光源300的照射角度可以调节，比如点激光光源300的照射角度可以通过步进电机调节。参照图6所示，安装快100d包括横块100d-1和竖块100d-2；横块100d-1和竖块100d-2固定连接，比图横块100d-1设置有一竖直孔，竖块100d-2延伸至该竖直孔内并由螺钉、螺柱固定；竖块100d-2具有一斜容纳孔，斜容纳孔用于安装点激光光源300；竖直块100d-2的具有斜容纳孔的部位设置有铰接孔，该铰接孔安装铰接轴，使得点激光光源300绕该铰接轴转动，实现点激光光源300的照射角度的调节。横块100d-1与第一安装板100a连接：两者可选为通过螺钉或者螺柱实现固定连接，也可以通过滑条和滑倒配合的滑动连接。

可选地，所述轮廓测量装置包括还包括驱动组件，所述驱动组件包括驱动电机700b和驱动连接件700a，所述驱动电机700b通过所述驱动连接件700a与所述第一安装板100a连接。驱动电机700b启动时，通过驱动驱动连接件700a带动第一安装板100a横向移动(结合图4所示)，用于将2D相机200a放置于待测量物体400的上侧。优选地，驱动电机700a为直线电机。

可选地，所述轮廓测量装置还包括机壳500，所述测量采集器200和所述至少两个点激光光源300设置于所述机壳500内，所述机壳500为不透明的。机壳500可以为暗箱，测量采集器200和所述至少两个点激光光源300设置于该暗箱内，此时机壳内的光源来自于所述至少两个点激光光源300。机壳500的底部设置有工件台600，工件台600用于放置待测量物体。

可选地，所述测量采集器200还包括3D相机200b、线激光位移传感器200c中的至少一个。参照图1和3所示，测量采集器200还可以包括3D相机200b或线激光位移传感器200c。3D相机200b或线激光位移传感器200c通过螺柱、螺钉等方式固定于第一安装板100a，并且位于2D相机200a的两侧，辅助2D相机获得待测量物体400的图像。

本实用新型还提出一种轮廓测量系统，该轮廓测量系统包括图像处理器和轮廓测量装置，该轮廓测量装置的具体结构参照上述实施例，由于本主题二采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。图像处理器与测量采集器电连接，如通过光纤连接、无线连接等。

以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种轮廓测量装置，其特征在于，所述轮廓测量装置包括：

第一安装板；

测量采集器，所述测量采集器用于获取待测量物体的图像，所述测量采集器连接于所述第一安装板；

至少两个点激光光源，所述至少两个点激光光源连接于所述第一安装板，所述至少两个点激光光源的照射光路彼此不平行，以照射所述待测量物体的不同边。

2.如权利要求1所述的轮廓测量装置，其特征在于，所述测量采集器包括2D相机，所述2D相机包括镜头，

所述轮廓测量装置包括第二安装板，所述镜头与所述第二安装板固定连接，所述第二安装板与所述第一安装板移动连接，以调节所述镜头与所述待测量物体的测量距离。

3.如权利要求2所述的轮廓测量装置，其特征在于，所述至少两个点激光光源位于所述2D相机的两侧。

4.如权利要求3所述的轮廓测量装置，其特征在于，所述2D相机包括机身，所述机身与所述第一安装板固定连接。

5.如权利要求1所述的轮廓测量装置，其特征在于，所述轮廓测量装置还包括至少两个第三安装板和至少两个安装块，所述至少两个安装块分别与对应的所述至少两个点激光光源连接，所述第一安装板与所述至少两个第三安装板固定连接；

所述至少两个安装块与对应的所述至少两个第三安装板连接。

6.如权利要求5所述的轮廓测量装置，其特征在于，所述至少两个点激光光源分别与对应的所述至少两个安装块转动连接。

7.如权利要求1至6种任一项所述的轮廓测量装置，其特征在于，所述轮廓测量装置包括还包括驱动组件，所述驱动组件包括驱动电机和驱动连接件，所述驱动电机通过所述驱动连接件与所述第一安装板连接。

8.如权利要求1至6种任一项所述的轮廓测量装置，其特征在于，所述轮廓测量装置还包括机壳，

所述测量采集器和所述至少两个点激光光源设置于所述机壳内，

所述机壳为不透明的。

9.如权利要求1至6种任一项所述的轮廓测量装置，其特征在于，所述测量采集器还包括3D相机、线激光位移传感器中的至少一个。

10.一种轮廓测量系统，其特征在于，所述轮廓测量系统包括图像处理器和权利要求1至9中任一项所述的轮廓测量装置。

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