The invention discloses a non moving parts of the dynamic multi light knife scanning measurement method, more than one knife on the measured surface scanning using computer projector (equivalent electronic scanning), without precise mechanical displacement device, so as to get rid of the influence of mobile precision machinery on the final measurement accuracy, compared to the laser triangulation. With higher transverse (knife scanning direction) measurement accuracy and higher measurement efficiency. At the same time, the whole measuring system is simple in structure and greatly reduces the cost of measurement system and the complexity of measurement process. Because of the measurement principle based on the optical triangulation, compared with the commonly used projective sinusoidal fringe measuring method, the method of the invention has lower requirements for the optical characteristics of the measured surface, and has better noise suppression effect. Therefore, the invention is especially suitable for measuring the three-dimensional profile of objects with complicated surface color, complex texture and poor optical reflectivity.
【技术实现步骤摘要】
一种无运动部件的动态多光刀扫描测量方法
本专利技术属于光学三维轮廓测量领域,具体涉及一种无运动部件的动态多光刀扫描测量方法。
技术介绍
在诸如机械加工、逆向工程、医学诊断和机器视觉等诸多领域中,人们需要获得物体的三维轮廓信息。如何快速、精确和便捷的获得被测物的三维轮廓信息成为了现代测量领域中一个重要的研究方向。此外,在实际生产过程中,被测物表面往往具有一定的颜色和纹理,且形状复杂、凹凸不均,这些特点都进一步加大了被测物三维轮廓测量的难度。目前,针对物体表面三维尺寸,传统的测量方法主要有三坐标测量机和光学三维形貌测量技术。三坐标测量机,由于其自身接触式和单点测量的原理,测量繁琐且过程缓慢;典型的光学三维形貌测量技术主要包括激光三角法、双目视觉法和投影条纹测量方法。激光三角法具有测量精度高、对噪声抑制作用大、对被测物表面要求低的特点,特别适用于被测表面颜色纹理复杂、光学反射特性较差的物体三维信息的测量。然而,激光三角法单次测量只能测量一条线,并且,目前的激光三角测量法在测量过程中需要依靠测量装置中装载被测物的平台或测头运动,才能实现被测表面全场测量,因为目前的激光三角法进行全场测量时需要高精度、大行程的运动机构,而实现大行程、高精度的机械运动装置很复杂,并且价格高昂,所以传统的激光三角法的测量过程时间较长,且测量装置和测量过程复杂,系统成本高,还不能很好满足大面积、全场在线、快速、低成本测量的要求。双目视觉法和投影条纹测量方法,虽然具备较快的测量速度和可观的测量精度,然而测量结果受物体形貌、颜色纹理和光照条件影响严重,对被测物表面有较高的要求,技术本身具有一定 ...
【技术保护点】
一种无运动部件的动态多光刀扫描测量方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一,将被测物放置在参考平面(4)上;步骤二,投影仪(2)在被测物的被测表面投射若干条细长光刀;步骤三,通过计算机(1)控制投影仪(2)使若干条细长光刀在被测物表面横向扫描;步骤四,计算机(1)控制CCD工业相机(3)依次采集被测物表面调制的若干条细长光刀,并将数据返回至计算机(1);步骤五,计算机(1)利用被测物的高度与光刀像素变化的几何关系依次计算多条光刀所在区域的被测物高度;步骤六,将所有光刀的测量高度进行整合,实现整个被测物中被测区域的扫描测量。
【技术特征摘要】
1.一种无运动部件的动态多光刀扫描测量方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一,将被测物放置在参考平面(4)上;步骤二,投影仪(2)在被测物的被测表面投射若干条细长光刀;步骤三,通过计算机(1)控制投影仪(2)使若干条细长光刀在被测物表面横向扫描;步骤四,计算机(1)控制CCD工业相机(3)依次采集被测物表面调制的若干条细长光刀,并将数据返回至计算机(1);步骤五,计算机(1)利用被测物的高度与光刀像素变化的几何关系依次计算多条光刀所在区域的被测物高度;步骤六,将所有光刀的测量高度进行整合,实现整个被测物中被测区域的扫描测量。2.根据权利要求1所述的一种无运动部件的动态多光刀扫描测量方法,其特征在于,所述CCD工业相机(3)的光轴与参考平面(4)垂直设置。3.根据权利要求1所述的一种无运动部件的动态多光刀扫描测量方法,其特征在于,所述步骤五中,利用亚像素算法分别求解参考平面反射的和物体被测表面反射的所有扫描位置下各个光刀的中心像素,对应扫描位置的参考平面反射光刀和被测表面反射光刀的...
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