一体式三维检测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种一体式三维检测系统，包括：用于采集被检测物体的高度数据的测高单元(1)；用于采集被检测物体的平面图像数据的光学单元(2)，所述平面图像数据与所述高度数据同时被采集，所述测高单元(1)和所述光学单元(2)为一体结构；控制单元(3)，所述测高单元(1)和所述光学单元(2)分别与所述控制单元(3)通信连接，所述控制单元(3)对同时输入的所述高度数据和所述平面图像数据进行分析和运算，构建被检测物体的三维检测影像。其有益效果：可以构建被检测物体的三维检测影像，使得检测变得直观、快速、高效；同时测高单元和光学单元为一体结构，这样使得其结构紧凑、简单，方便工业化的大规模应用。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及检测系统，尤其涉及一体式三维检测系统。
技术介绍
目前在业界普遍使用的视觉检测系统由相机、镜头、光源组合而成，通过相机采集产品图像，确定对焦距离，并通过软件运算，可以实现裂痕、表面图层、凹陷、平面尺寸等检测项目。但视觉检测系统对于垂直高度的数据检测是缺失的，虽然其可以搭配外部的传感器来实现高度数据的补充，但运算速度、精度、系统复杂程度以及成本都是有很大提升空间的，并且这种高度数据的补充仅仅是数据的补充，并不能形成待检测物体的三维检测影像。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于，针对现有技术中的上述缺陷，提供一种一体式三维检测系统。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种一体式三维检测系统，包括：用于采集被检测物体的高度数据的测高单元；用于采集被检测物体的平面图像数据的光学单元，所述平面图像数据与所述高度数据同时被采集，所述测高单元和所述光学单元为一体结构；控制单元，所述测高单元和所述光学单元分别与所述控制单元通信连接，所述控制单元对同时输入的所述高度数据和所述平面图像数据进行分析和运算，构建被检测物体的三维检测影像。在本技术所述的一体式三维检测系统中，所述测高单元为激光三角测距器。在本技术所述的一体式三维检测系统中，所述光学单元为视觉检测系统。在本技术所述的一体式三维检测系统中，所述视觉检测系统包括相
机、镜头和视觉检测光源，被检测物体通过所述镜头成像于所述相机，所述视觉检测光源用于成像时照亮被检测物体。在本技术所述的一体式三维检测系统中，所述控制单元为工业控制计算机。在本技术所述的一体式三维检测系统中，所述工业控制计算机包括CPU和显示器，所述CPU用于对同时输入的所述高度数据和所述平面图像数据进行分析和运算，所述显示器用于根据所述分析和运算来显示被检测物体的三维检测影像。在本技术所述的一体式三维检测系统中，所述工业控制计算机还包括与所述CPU相连的高度比对模块，所述高度比对模块用于将所述高度数据与预存高度数值进行比对。在本技术所述的一体式三维检测系统中，所述工业控制计算机还包括与所述CPU相连的区域关注模块，所述区域关注模块用于标示被检测物体的三维检测影像的设定区域。在本技术所述的一体式三维检测系统中，所述工业控制计算机还包括与所述CPU相连的存储模块，所述存储模块用于存储所述高度数据和所述平面图像数据。实施本技术的一体式三维检测系统，有益效果是：测高单元可以采集被检测物体的高度数据，光学单元可以采集被检测物体的平面图像数据，平面图像数据与高度数据同时被采集，控制单元对同时输入的高度数据和平面图像数据进行分析和运算，构建被检测物体的三维检测影像，使得检测变得直观、快速、高效；同时测高单元和光学单元为一体结构，这样使得本技术的一体式三维检测系统的结构紧凑、简单，方便工业化的大规模应用。附图说明图1是本技术一体式三维检测系统实施例的框架示意图；图中：1-测高单元；2-光学单元；3-控制单元。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下文将要描述的各种实施例将要参考相应的附图，这些附图构成了实施例的一部分，其中描述了实现本技术可能采用的各种实施例。应明白，还可使用其他的实施例，或者对本文列举的实施例进行结构和功能上的修改，而不会脱离本技术的范围和实质。如图1所示，本实施例的一体式三维检测系统，包括：用于采集被检测物体的高度数据的测高单元1；用于采集被检测物体的平面图像数据的光学单元2，平面图像数据与高度数据同时被采集，测高单元1和光学单元2为一体结构；控制单元3，测高单元1和光学单元2分别与控制单元3通信连接，控制单元3对同时输入的高度数据和平面图像数据进行分析和运算，构建被检测物体的三维检测影像。进一步讲，测高单元1优选为激光三角测距器，在其他的实施例中，测高单元1也可以为超声波测高仪等。激光三角测距器测量的原理是，用一束激光以某一角度聚焦在被检测物体表面，然后从另一角度对被检测物体表面上的激光光斑进行成像，物体表面激光照射点的位置高度不同，所接受散射或反射光线的角度也不同，用CCD光电探测器测出光斑像的位置，就可以计算出主光线的角度，从而计算出被检测物体表面激光照射点的位置高度。当被检测物体沿激光线方向发生移动时，测量结果就将发生改变，从而实现用激光测量被检测物体的位移。进一步讲，光学单元2为视觉检测系统。视觉检测系统就是用工业相机代替人眼睛去完成识别、测量、定位等功能。一般视觉检测系统由相机、镜头、光源组合合成，可以代替人工完成条码字符、裂痕、包装、表面图层是否完整、凹陷等检测，使用视觉检测系统能有效的提高生产流水线的检测速度和精度，大大提高产量和质量，降低人工成本，同时防止因为人眼疲劳而产生的误判。一体式三维检测系统还包括外壳。测高单元1和光学单元2为一体结构，可以通过将测高单元1和光学单元2设于外壳内而形成。本实施例的视觉检测系统包括相机、镜头和视觉检测光源，被检测物体通过镜头成像于相机，视觉检测光源用于成像时照亮被检测物体。优选地，控制单元3为工业控制计算机。工业控制计算机简称工控机，工控机通俗的说就是专门为工业现场而设计的计算机，而工业现场一般具有强烈的震动，灰尘特别多，另有很高的电磁场力干扰等特点，且一般工厂均是连续作业即一年中一般没有休息。因此，工控机与普通计算机相比必须具有以下特点：1、机箱采用钢结构，有较高的防磁、防尘、防冲击的能力。2、机箱内有专用底板，底板上有PCI和ISA插槽。3、机箱内有专门电源，电源有较强的抗干扰能力。4、要求具有连续长时间工作能力。5、一般采用便于安装的标准机箱。本实施例的工业控制计算机包括CPU和显示器，CPU用于对同时输入的高度数据和平面图像数据进行分析和运算，显示器用于根据分析和运算来显示被检测物体的三维检测影像。在一些实施例中，工业控制计算机还包括与CPU相连的高度比对模块，高度比对模块用于将高度数据与预存高度数值进行比对。预存高度数值预存在高度比对模块中，采集到的高度数据与预存高度数值进行比对，两者的差值的绝对值大于设定值A(例如是2毫米、5毫米等等)时，高度比对模块输出报警信号至CPU，CPU将报警信号处理后输出预警信号，显示器根据预警信号进行显示，这样不仅可以对被检测物体的高度进行快速检测，还可以对高度异常的区域进行图像显示，方便检测与操作。其他与本实施例相同。在一些实施例中，工业控制计算机还包括与CPU相连的区域关注模块，区域关注模块用于标示被检测物体的三维检测影像的设定区域。在实际检测过程中，由于可能只重点关注被检测物体某些区域，这些区域我们可以称之为上述的设定区域，通过区域关注模块，可以标示被检测物体的三维检测影像的设定区域，例如通过区域关注模块可以将设定区域标注为红色、其他区域标注为绿色，或者将设定区域标注为红色、其他区域标注为与背景同色(即
将其他区域隐藏)，这样方便检测与操作，可以提高生产效率、检测效率。其他与本实施例相同。本实施例中，工业控制计算机还包括与CPU相连的存储模块，存储模块用于存储高度数据和平面图像数据。工业控制计算机还可以设有网络接口，这样存储模块存储的高度数据和平面图像数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一体式三维检测系统，其特征在于，包括：用于采集被检测物体的高度数据的测高单元(1)；用于采集被检测物体的平面图像数据的光学单元(2)，所述平面图像数据与所述高度数据同时被采集，所述测高单元(1)和所述光学单元(2)为一体结构；控制单元(3)，所述测高单元(1)和所述光学单元(2)分别与所述控制单元(3)通信连接，所述控制单元(3)对同时输入的所述高度数据和所述平面图像数据进行分析和运算，构建被检测物体的三维检测影像。

【技术特征摘要】
1.一体式三维检测系统，其特征在于，包括：用于采集被检测物体的高度数据的测高单元(1)；用于采集被检测物体的平面图像数据的光学单元(2)，所述平面图像数据与所述高度数据同时被采集，所述测高单元(1)和所述光学单元(2)为一体结构；控制单元(3)，所述测高单元(1)和所述光学单元(2)分别与所述控制单元(3)通信连接，所述控制单元(3)对同时输入的所述高度数据和所述平面图像数据进行分析和运算，构建被检测物体的三维检测影像。2.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈朗，
申请(专利权)人：深圳市和兴盛光电有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44