TW201514440A - 雙線鐳射量測系統及方法 - Google Patents

Abstract

一種雙線鐳射量測系統及方法，應用於量測設備中，該量測設備安裝有第一鐳射感測器及第二鐳射感測器。當量測設備只開啟其中之一鐳射感測器時，該雙線鐳射量測系統為其中之一鐳射感測器之有效掃描區域建立單一坐標系，並基於該單一坐標系下對待測物體進行量測。當量測設備同時開啟兩個鐳射感測器時，該雙線鐳射量測系統為安裝在量測設備中之每一鐳射感測器分別建立一個坐標系，將每一鐳射感測器所採集之量測資料進行坐標擬合，並基於坐標擬合關係來計算待測物體之量測結果。

Description

雙線鐳射量測系統及方法

本發明涉及一種量測系統及方法，尤其涉及一種雙線鐳射量測系統及方法。

在量測設備中，一般都安裝有一個或多個感測器用於對待測物體進行尺寸量測，包括待測物體之長度、寬度、厚度、角度等。對於使用多個感測器量測的量測設備，必須將每一感測器採集之資料擬合在同一坐標系下才能進行量測計算，來獲得待測物體之量測結果。然而，不同量測設備根據其感測器之數量及安裝方式，感測器採集資料坐標之也不同，因此將不同資料進行擬合之方法也不盡相同，從而造成對待測物體之最終量測結果存在偏差。

鑒於以上內容，有必要提供一種雙線鐳射量測系統及方法，能夠為安裝在量測設備中之每一鐳射感測器分別建立一個坐標系，將每一鐳射感測器所採集之量測資料進行資料擬合，並基於坐標擬合關係來量測待測物體。

所述之雙線鐳射量測系統運行於量測設備中，該量測設備安裝有第一鐳射感測器及第二鐳射感測器。該雙線鐳射量測系統包括：初始化模組，用於獲取第一鐳射感測器之第一有效掃描區域及第二鐳射感測器之第二有效掃描區域，及判斷量測設備是開啟其中之一鐳射感測器還是兩個鐳射感測器對待測物體進行量測；坐標系建立模組，用於當量測設備同時開啟第一鐳射感測器及第二鐳射感測器時，為第一有效掃描區域建立第一坐標系，為第二有效掃描區域建立第二坐標系，將第一坐標系作為參考坐標系，及設置第二坐標系之坐標旋轉參數及坐標平移參數；坐標擬合模組，用於根據坐標旋轉參數將第二坐標系下之測量資料以第二坐標系之原點為中心進行坐標旋轉，及將第二坐標系下之測量資料按照坐標平移參數進行坐標平移來建立第一坐標系下之測量資料與第二坐標系下之測量資料之坐標擬合關係；量測模組，用於根據建立之坐標擬合關係利用第一鐳射感測器採集之量測資料與第二鐳射感測器採集之量測資料進行坐標量測計算來產生待測物體之量測結果。

所述之雙線鐳射量測方法應用於量測設備中，該量測設備安裝有第一鐳射感測器及第二鐳射感測器。該方法包括步驟：獲取第一鐳射感測器之第一有效掃描區域及第二鐳射感測器之第二有效掃描區域；判斷量測設備是開啟其中之一鐳射感測器還是兩個鐳射感測器對待測物體進行量測；當量測設備同時開啟第一鐳射感測器及第二鐳射感測器時，為第一有效掃描區域建立第一坐標系，並為第二有效掃描區域建立第二坐標系；將第一坐標系作為參考坐標系，並設置第二坐標系之坐標旋轉參數及坐標平移參數；根據坐標旋轉參數將第二坐標系下之測量資料以第二坐標系之原點為中心進行坐標旋轉；將第二坐標系下之測量資料按照坐標平移參數進行坐標平移來建立第一坐標系下之測量資料與第二坐標系下之測量資料之坐標擬合關係；根據建立之坐標擬合關係利用第一鐳射感測器採集之量測資料與第二鐳射感測器採集之量測資料進行坐標量測計算來產生待測物體之量測結果。

相較於習知技術，本發明所述之雙線鐳射量測系統及方法，當量測設備只開啟其中之一鐳射感測器時，為其中之一鐳射感測器之有效掃描區域建立單一坐標系，並基於該單一坐標系下對待測物體進行量測。當量測設備同時開啟兩個鐳射感測器時，則為安裝在量測設備中之每一鐳射感測器分別建立一個坐標系，將每一鐳射感測器所採集之量測資料進行坐標擬合，並基於坐標擬合關係來計算待測物體之量測結果。

1‧‧‧量測設備

10‧‧‧雙線鐳射量測系統

101‧‧‧初始化模組

102‧‧‧坐標系建立模組

103‧‧‧坐標擬合模組

104‧‧‧量測模組

11‧‧‧第一鐳射感測器

12‧‧‧第二鐳射感測器

13‧‧‧儲存設備

14‧‧‧微處理器

2‧‧‧待測物體

圖1係本發明雙線鐳射量測系統較佳實施例之運行環境示意圖。

圖2係本發明雙線鐳射量測方法較佳實施例之流程圖。

圖3係單一鐳射感測器建立單一坐標系之示意圖。

圖4係將雙線鐳射感測器採集之量測資料進行資料擬合之示意圖。

參閱圖1所示，係本發明雙線鐳射量測系統10較佳實施例之運行環境示意圖。在本實施例中，所述之雙線鐳射量測系統10安裝並運行於量測設備1中，該量測設備1還包括，但不僅限於，第一鐳射感測器11、第二鐳射感測器12、儲存設備13及微處理器14。該雙線鐳射量測系統10透過系統匯流排與所述第一鐳射感測器11、第二鐳射感測器12、儲存設備13及微處理器14進行資料交互。在本實施例中，第一鐳射感測器11及第二鐳射感測器12對射（亦即正向對面）安裝在量測設備1中，第一鐳射感測器11及第二鐳射感測器12各自發出之鐳射能夠對射於待測物體2之正反面、前後面或左右面，從而完整地採集到待測物體2之量測資料。

在本實施例中，所述之雙線鐳射量測系統10能夠判斷量測設備1中之第一鐳射感測器11及第二鐳射感測器12是否同時開啟來量測待測物體2。如圖3所示，若量測設備1只開啟其中之一感測器（例如第一鐳射感測器11），該雙線鐳射量測系統10則為其中之一感測器之有效掃描區域建立單一坐標系XZ，並基於該單一坐標系XZ下對待測物體2進行量測。如圖4所示，若量測設備1同時開啟兩個感測器（例如第一鐳射感測器11與第二鐳射感測器12），該雙線鐳射量測系統10則為對射安裝在量測設備1中之第一鐳射感測器11及第二鐳射感測器12分別建立一個坐標系（例如第一坐標系XZ及第二坐標系X’Z’），將第一鐳射感測器11及第二鐳射感測器12所採集之量測資料進行坐標擬合，並基於坐標擬合關係來計算待測物體2之量測結果。

在本實施例中，所述之雙線鐳射量測系統10包括初始化模組101、坐標系建立模組102、坐標擬合模組103、及量測模組104。本發明所稱之功能模組是指一種能夠被量測設備1之微處理器14所執行並且能夠完成固定功能之一系列程式指令段，其儲存在量測設備1之儲存設備13中。關於各功能模組101-104將在圖2之流程圖中作具體描述。

參閱圖2所示，係本發明雙線鐳射量測方法較佳實施例之流程圖。在本實施例中，所述之雙線鐳射量測方法應用在量測設備1中，能夠為對射安裝在量測設備1中之每一鐳射感測器（例如第一鐳射感測器11與第二鐳射感測器12）分別建立一個坐標系，將每一鐳射感測器所採集之量測資料進行坐標擬合，並基於坐標擬合關係將各自採集之量測資料進行坐標量測計算得到待測物體2之量測結果。

步驟S20，初始化模組101初始化對射安裝在量測設備1上之第一鐳射感測器11及第二鐳射感測器12。在使用量測設備1之第一鐳射感測器11及第二鐳射感測器12時，初始化模組101需要針對第一鐳射感測器11及第二鐳射感測器12之感光中心進行初始化校準。

步驟S21，初始化模組101獲取第一鐳射感測器11之第一有效掃描區域及第二鐳射感測器12之第二有效掃描區域。參考圖4所示，上面之梯形圖形A代表第一鐳射感測器11之第一有效掃描區域，下面之梯形圖形B代表第二鐳射感測器12之第二有效掃描區域。

步驟S22，初始化模組101判斷量測設備1是開啟其中之一鐳射感測器還是同時兩個鐳射感測器對待測物體2進行量測。若量測設備1開啟其中之一鐳射感測器（如圖3所示之第一鐳射感測器11）對待測物體2進行量測，則執行步驟S23至S24；若量測設備1同時開啟兩個鐳射感測器（如圖4所示之第一鐳射感測器11及第二鐳射感測器12）對待測物體2進行量測，則執行步驟S25至S29。

步驟S23，坐標系建立模組102為其中之一有效掃描區域建立單一坐標系。步驟S24，量測模組104在該單一坐標系下利用其中之一鐳射感測器對待測物體2進行量測得到待測物體2之量測結果。如圖3所示，坐標系建立模組102為第一鐳射感測器11之第一有效掃描區域建立單一坐標系XZ，此時量測設備1僅用第一鐳射感測器11基於該單一坐標系XZ下對待測物體2進行在量測。其中，坐標軸X代表平行第一鐳射感測器11之水準向量，坐標軸Z代表垂直第一鐳射感測器11之垂直向量。

步驟S25，坐標系建立模組102為第一有效掃描區域建立第一坐標系，並為第二有效掃描區域建立第二坐標系。如圖4所示，當量測設備1同時使用第一鐳射感測器11及第二鐳射感測器12對待測物體2進行在量測時，坐標系建立模組102為第一有效掃描區域A建立第一坐標系XZ，並為第二有效掃描區域B建立第二坐標系X’Z’。

步驟S26，坐標系建立模組102將第一坐標系作為參考坐標系，並設置第二坐標系之坐標旋轉參數及坐標平移參數。在本實施例中，所述之坐標旋轉參數為旋轉第二坐標系時所需之旋轉向量，其可表示為（±X’，±Z’）。所述之坐標平移參數為平移第二坐標系時所需之平移向量，其可表示為（a，b）。

步驟S27，坐標擬合模組103根據坐標旋轉參數將第二坐標系下之測量資料以第二坐標系之原點為中心進行坐標旋轉。如圖4所示，當第二鐳射感測器12之測量資料在第二坐標系下表示為（X’，Z’）時，則對該測量資料（X’，Z’）進行坐標旋轉後，即為（-X’，-Z’）。

步驟S28，坐標擬合模組103將第二坐標系下之測量資料按照坐標平移參數進行坐標平移來建立第一坐標系下之測量資料與第二坐標系下之測量資料之坐標擬合關係。如圖4所示，第二坐標系下之測量資料進行坐標旋轉後（-X’，-Z’），再加將該旋轉後之測量資料進行坐標平移得到（-X’+a，-Z’+b），即可得到坐標擬合關係X=-X’+a，Z=-Z’+b。該坐標擬合關係反應了第一鐳射感測器11及第二鐳射感測器12所獲取之量測資料均使用同一坐標系（例如第一坐標系XZ）來表示，從而使量測設備1完成雙線鐳射量測資料之擬合需求。

步驟S29，量測模組104根據建立之坐標擬合關係利用第一鐳射感測器11採集之量測資料與第二鐳射感測器12採集之量測資料進行坐標量測計算來產生待測物體2之量測結果。

以上所述僅為本發明之較佳實施例而已，且已達廣泛之使用功效，凡其他未脫離本發明所揭示之精神下所完成之均等轉換或修飾，均應包含於下述之申請專利範圍內。

無

1‧‧‧量測設備

10‧‧‧雙線鐳射量測系統

101‧‧‧初始化模組

102‧‧‧坐標系建立模組

103‧‧‧坐標擬合模組

104‧‧‧量測模組

11‧‧‧第一鐳射感測器

12‧‧‧第二鐳射感測器

13‧‧‧儲存設備

14‧‧‧微處理器

2‧‧‧待測物體

Claims (10)

1. 一種雙線鐳射量測系統，運行於量測設備中，該量測設備安裝有第一鐳射感測器及第二鐳射感測器，所述之雙線鐳射量測系統包括：
   初始化模組，用於獲取第一鐳射感測器之第一有效掃描區域及第二鐳射感測器之第二有效掃描區域，及判斷量測設備是開啟其中之一鐳射感測器還是兩個鐳射感測器對待測物體進行量測；
   坐標系建立模組，用於當量測設備同時開啟第一鐳射感測器及第二鐳射感測器時，為第一有效掃描區域建立第一坐標系，為第二有效掃描區域建立第二坐標系，將第一坐標系作為參考坐標系，及設置第二坐標系之坐標旋轉參數及坐標平移參數；
   坐標擬合模組，用於根據坐標旋轉參數將第二坐標系下之測量資料以第二坐標系之原點為中心進行坐標旋轉，及將第二坐標系下之測量資料按照坐標平移參數進行坐標平移來建立第一坐標系下之測量資料與第二坐標系下之測量資料之坐標擬合關係；及
   量測模組，用於根據建立之坐標擬合關係利用第一鐳射感測器採集之量測資料與第二鐳射感測器採集之量測資料進行坐標量測計算來產生待測物體之量測結果。
2. 如申請專利範圍第1項所述之雙線鐳射量測系統，當量測設備開啟其中之一鐳射感測器時，所述之坐標系建立模組還用於為其中之一有效掃描區域建立單一坐標系。
3. 如申請專利範圍第2項所述之雙線鐳射量測系統，當量測設備開啟其中之一鐳射感測器時，所述之量測模組還用於基於所述單一坐標系下利用其中之一鐳射感測器對待測物體進行量測得到待測物體之量測結果。
4. 如申請專利範圍第1項所述之雙線鐳射量測系統，其中，所述之第一鐳射感測器及第二鐳射感測器對射安裝在所述之量測設備中。
5. 如申請專利範圍第1項所述之雙線鐳射量測系統，其中，所述之第一鐳射感測器及第二鐳射感測器各自發出之鐳射對射於待測物體之正反面、前後面或左右面上分別採集待測物體之量測資料。
6. 一種雙線鐳射量測方法，應用於量測設備中，該量測設備安裝有第一鐳射感測器及第二鐳射感測器，該方法包括步驟：
   獲取第一鐳射感測器之第一有效掃描區域及第二鐳射感測器之第二有效掃描區域；
   判斷量測設備是開啟其中之一鐳射感測器還是兩個鐳射感測器對待測物體進行量測；
   當量測設備同時開啟第一鐳射感測器及第二鐳射感測器時，為第一有效掃描區域建立第一坐標系，並為第二有效掃描區域建立第二坐標系；
   將第一坐標系作為參考坐標系，並設置第二坐標系之坐標旋轉參數及坐標平移參數；
   根據坐標旋轉參數將第二坐標系下之測量資料以第二坐標系之原點為中心進行坐標旋轉；
   將第二坐標系下之測量資料按照坐標平移參數進行坐標平移來建立第一坐標系下之測量資料與第二坐標系下之測量資料之坐標擬合關係；及
   根據建立之坐標擬合關係利用第一鐳射感測器採集之量測資料與第二鐳射感測器採集之量測資料進行坐標量測計算來產生待測物體之量測結果。
7. 如申請專利範圍第6項所述之雙線鐳射量測方法，該方法還包括步驟：當量測設備開啟其中之一鐳射感測器時，為其中之一有效掃描區域建立單一坐標系。
8. 如申請專利範圍第7項所述之雙線鐳射量測方法，該方法還包括步驟：當量測設備開啟其中之一鐳射感測器時，基於所述單一坐標系下利用其中之一鐳射感測器對待測物體進行量測得到待測物體之量測結果。
9. 如申請專利範圍第6項所述之雙線鐳射量測方法，其中，所述之第一鐳射感測器及第二鐳射感測器對射安裝在所述之量測設備中。
10. 如申請專利範圍第6項所述之雙線鐳射量測方法，其中，所述之第一鐳射感測器及第二鐳射感測器各自發出之鐳射對射於待測物體之正反面、前後面或左右面上分別採集待測物體之量測資料。