单目视觉测量装置及其三维建模系统制造方法及图纸

技术编号:15721556 阅读:19 留言:0更新日期:2017-06-29 02:30
本发明专利技术提供了一种单目视觉测量的三维建模系统包括单目视觉测量装置以及三维建模模块。本发明专利技术提供的单目视觉测量装置,具有这样的特征,包括:底座,包含用于放置待测工件的底座本体以及设置在底座本体下方的可调节地脚;支座部,包含设置在底座上的支座本体,该支座本体上设有圆孔;转台部,包含转轴和与转轴固定连接的摆臂,转轴插入圆孔与支座本体转动连接,摆臂在转轴带动下摆动;升降部,包含设置在摆臂上的滑轨以及在滑轨上滑动的升降构件;以及相机部,包含与升降构件可拆卸连接的相机夹和安装在相机夹中的工业相机。三维建模模块包括:图像获取部、图像处理部、数据计算部、三维建模部和暂存部。

Monocular vision measuring device and three-dimensional modeling system thereof

The invention provides a three dimensional modeling system for monocular vision measurement, comprising a monocular vision measuring device and a three-dimensional modeling module. Monocular vision measuring device provided by the invention has such features, including: a base contains a base body placed the workpiece to be detected and arranged in the base body below the adjustable foot; bearing, comprises a supporting seat is arranged on the base body, the seat body is provided with a circular turntable, and comprises a rotation shaft; the shaft is fixedly connected with the swing arm shaft and the bearing body is rotatably connected into the hole, the swing arm on a rotating shaft driven by swing; lifting, including arranged on the lifting arm and swing slide member sliding on the sliding rails; and the camera department, and contains a lifting member removably connected to the camera and camera installed in the folder clip in industrial camera. The three-dimensional modeling module comprises an image acquisition part, an image processing part, a data calculation part, a three-dimensional modeling part and a temporary storage part.

【技术实现步骤摘要】
单目视觉测量装置及其三维建模系统
本专利技术涉及视觉测量领域,具体涉及一种单目视觉测量装置以及单目视觉测量的三维建模系统。
技术介绍
随着先进制造技术的出现,制造业发生了巨大的变化。在自动化生产中要求对加工件进行快速测量,且多数情况下要求在生产现场进行实时测量。机器立体视觉测量方法克服了以往传统测量方法效率低下、精度不高、不方便实时测量等缺点,可以满足目前的工业的基本需求。机器立体视觉测量是利用单个或多个相机,在不接触物体的情况下从不同角度采集物体的几幅图片,然后基于视差原理完成公共视场内物体的三维尺寸测量,可以实现智能化检测,适合在恶劣环境下长时间工作,而且具有测量效率高,实时性,高精度的优势,被越来越多的企业关注。但是目前大部分机器立体视觉都是基于双目或多目相机,成本高,结构复杂,容易引入测量误差,从而降低测量效率。而目前存在的单目视觉测量方式有:使用平面镜成像虚拟成两个相机,采集两幅图像,完成零件的三维尺寸测量,缺点是视场小操作不方便,以及由于平面镜反射光线光照不容易控制,平面镜产生的成像畸变容易造成误差累计;采用将相机固定在三坐标测量机上移动相机完成不同角度的图像采集测量,但此方法成本高,并且标定相机内外参数不够精确。另外,现有的测量技术方案仅仅对物体的三维尺寸完成了测量,不能完成对测量件的三维模型的进行恢复。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述问题而进行的,目的在于提供一种单目视觉测量装置以及单目视觉测量的三维建模系统。本专利技术提供了一种单目视觉测量装置,具有这样的特征,包括:底座,包含用于放置待测工件的底座本体以及设置在底座本体下方的可调节地脚;支座部,包含设置在底座上的支座本体,该支座本体上设有圆孔;转台部,包含转轴和与转轴固定连接的摆臂,转轴插入圆孔与支座本体转动连接,摆臂在转轴带动下摆动;升降部,包含设置在摆臂上的滑轨以及在滑轨上滑动的升降构件;以及相机部,包含与升降构件可拆卸连接的相机夹和安装在相机夹中的工业相机。在本专利技术提供的单目视觉测量装置中,还可以具有这样的特征:其中,转轴与摆臂通过倾角配合连接,转轴的倾角的角度为55°,摆臂的倾角的角度也为55°。在本专利技术提供的单目视觉测量装置中,还可以具有这样的特征:其中,支座本体还设有至少一个与圆孔连通的通孔,转轴上设有三个盲孔,其中两个盲孔之间的圆心角为66°,另一个盲孔位于圆心角的角平分线上,支座部还包含插销,插销穿过通孔插入盲孔固定转轴。在本专利技术提供的单目视觉测量装置中,还可以具有这样的特征:其中,三个盲孔不同时位于同一圆周上。在本专利技术提供的单目视觉测量装置中,还可以具有这样的特征:其中,通孔为圆柱孔、棱柱孔和螺纹孔中任意一种,相对应的盲孔为圆柱孔、棱柱孔或螺纹孔,相对应的插销为圆柱销、棱柱销或螺纹柱销。在本专利技术提供的单目视觉测量装置中,还可以具有这样的特征:其中,升降部还包含设置在滑轨末端的防滑螺钉,防滑螺钉用于防止升降件滑落至摆臂底端。本专利技术提供了一种单目视觉测量的三维建模系统,具有这样的特征,包括:至少一个单目视觉测量装置,采集待测工件的数字图像,以及三维建模模块,获取单目视觉测量装置得到的数字图像并进行三维建模,其中,单目视觉测量装置为上述任意一项的单目视觉测量装置,三维建模模块具有:图像获取部,用于获取单目视觉测量装置得到的数字图像;图像处理部,对获取的数字图像进行处理,得到处理数据;数据计算部,对处理数据进行计算,得到计算数据;三维建模部,基于计算数据,对工件进行三维建模;暂存部,用于暂存数字图像、处理数据、计算数据以及三维建模数据。在本专利技术提供的单目视觉测量的三维建模系统中,还可以具有这样的特征:其中,数据计算部包含直线计算单元和直径计算单元,直线计算单元用于计算工件的长、宽、高的直线长度,直径计算单元用于计算工件的直径。在本专利技术提供的单目视觉测量的三维建模系统中,还可以具有这样的特征:其中,三维建模部包含三维建模软件,该三维建模软件为Solidworks、Pro/Engineer、UG、Catia三维建模软件中的任意一种。专利技术的作用与效果本专利技术所涉及的单目视觉测量装置包括底座、支座部、转台部、升降部以及相机部,所以本专利技术的单目视觉测量装置可以通过控制摆臂摆动,带动连接在摆臂上的相机部处在多个位置进行拍摄,进而采集待测工件的三维数字图像。本专利技术的单目视觉测量装置结构简单,效率高,可用于工件的实时测量。此外,本专利技术所涉及的单目视觉测量的三维建模系统,不仅可以采集和处理待测工件的三维数字图像,完成待测工件的直线长度、直径计算,还可以重现待测工件的三维模型,方便技术人员观察研究。本专利技术的单目视觉测量的三维建模系统的针对工件测量实现了自动化,大大节省了工时,提高了检测效率,适用于工业中的测量。附图说明图1是本专利技术的实施例中单目视觉测量的三维建模系统的框图;图2是本专利技术的实施例中单目视觉测量装置的结构示意图;图3是本专利技术的实施例中转轴的结构示意图;图4是本专利技术的实施例中三维建模模块的框图;图5是本专利技术的实施例中单目视觉测量装置中摆臂在中间的状态示意图;图6是本专利技术的实施例中转轴的转动状态示意图;图7是本专利技术的实施例中单目视觉测量装置中摆臂在左侧的状态示意图;图8是本专利技术的实施例中单目视觉测量装置中摆臂在右侧的状态示意图;以及图9是本专利技术的实施例中三维建模模块的流程图。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,以下实施例结合附图对本专利技术单目视觉测量装置以及单目视觉测量的三维建模系统作具体阐述。图1是本专利技术的实施例中单目视觉测量的三维建模系统的框图。如图1所示,单目视觉测量的三维建模系统100包括多个单目视觉测量装置200以及三维建模模块300。单目视觉测量装置200通过通信网络400与三维建模模块300连接。在本实施例中,多个单目视觉测量装置200结构相同,在此仅对一个单目视觉测量装置200进行阐述。单目视觉测量装置200用于采集待测工件的数字图像,通过通信网络400再将待测图像传输给设置于电脑中的三维建模模块300进行处理。图2是本专利技术的实施例中单目视觉测量装置的结构示意图。如图2所示,单目视觉测量装置200包括:底座210、支座部220、转台部230、升降部240以及相机部250。底座210包含用于放置待测工件的底座本体211以及设置在底座本体下方的可调节地脚212。使用者可以根据测量现场的情况调节地脚212以使整个装置保持水平。支座部220包含设置在底座上的支座本体221和插销222。支座本体221上设有一个圆孔,还设有至少一个与圆孔连通的通孔。通孔为圆柱孔、棱柱孔和螺纹孔中任意一种。在本实施例中通孔为两个,通孔采用圆柱孔。插销222与通孔相匹配,对应的插销222为圆柱销、棱柱销或螺纹柱销。在本实施例中插销222采用圆柱销。转台部230包含转轴231和与转轴231固定连接的摆臂232。转轴231插入支座本体221上的圆孔与支座本体221转动连接。转轴231与摆臂232通过倾角配合焊接在一起。经过计算及经验得出55°倾角测量效果最佳。因此,在本实施例中转轴231的倾角的角度为55°,摆臂232的倾角的角度也为55°。摆臂232在转轴231带动下摆动。图3是本专利技术的实施例中转轴的结构示意本文档来自技高网...
单目视觉测量装置及其三维建模系统

【技术保护点】
一种单目视觉测量装置,采集待测工件的数字图像,其特征在于,包括:底座,包含用于放置待测工件的底座本体以及设置在所述底座本体的下方的可调节地脚;支座部,包含设置在所述底座上的支座本体,该支座本体上设有圆孔;转台部,包含转轴和与所述转轴固定连接的摆臂,所述转轴插入所述圆孔与所述支座本体转动连接,所述摆臂在所述转轴带动下摆动;升降部,包含设置在所述摆臂上的滑轨以及在所述滑轨上滑动的升降构件;以及相机部,包含与所述升降构件可拆卸连接的相机夹和安装在所述相机夹中的工业相机。

【技术特征摘要】
1.一种单目视觉测量装置,采集待测工件的数字图像,其特征在于,包括:底座,包含用于放置待测工件的底座本体以及设置在所述底座本体的下方的可调节地脚;支座部,包含设置在所述底座上的支座本体,该支座本体上设有圆孔;转台部,包含转轴和与所述转轴固定连接的摆臂,所述转轴插入所述圆孔与所述支座本体转动连接,所述摆臂在所述转轴带动下摆动;升降部,包含设置在所述摆臂上的滑轨以及在所述滑轨上滑动的升降构件;以及相机部,包含与所述升降构件可拆卸连接的相机夹和安装在所述相机夹中的工业相机。2.根据权利要求1所述的单目视觉测量装置,其特征在于:其中,所述转轴与所述摆臂通过倾角配合连接,所述转轴的所述倾角的角度为55°,所述摆臂的所述倾角的角度也为55°。3.根据权利要求1所述的单目视觉测量装置,其特征在于:其中,所述支座本体还设有至少一个与所述圆孔连通的通孔,所述转轴上设有三个盲孔,其中两个所述盲孔之间的圆心角为66°,另一个所述盲孔位于所述圆心角的角平分线上,所述支座部还包含插销,所述插销穿过所述通孔插入所述盲孔固定所述转轴。4.根据权利要求3所述的单目视觉测量装置,其特征在于:其中,三个所述盲孔不同时位于同一圆周上。5.根据权利要求3所述的单目视觉测量装置,其特征在于:其中,所述通孔为圆柱孔、棱柱孔和螺纹孔中任意一种,相对应的所述盲孔为圆柱孔、棱柱孔或螺纹孔,相对应的所述插...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴恩启田士强蒋猛赵兵高倩李美华徐世鹏徐智保石玉芳顾自明
申请(专利权)人:上海理工大学
类型:发明
国别省市:上海,31

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