一种基于红外条纹的镜面物体三维面形测量装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于红外条纹的镜面物体三维面形测量装置及方法。该装置包括计算机、红外投影仪、CCD红外相机、待测镜面物体、毛玻璃、表面带有圆环标识的反射镜、第一高精度水平移动导轨、固定板和第二高精度水平移动导轨。该方法包括如下具体步骤：初步搭建测量装置：1)初步搭建测量装置；2)对测量装置进行标定；3)完成测量装置的搭建；4)采集两个位置的条纹信息；5)求解镜面物体三维形貌深度信息，完成镜面物体三维形貌测量。

【技术实现步骤摘要】
一种基于红外条纹的镜面物体三维面形测量装置及方法
本专利技术涉及镜面以及高反光物体三维面形测量领域，具体为一种基于红外条纹的镜面物体三维面形测量装置及方法。
技术介绍
随着信息时代的到来，物体的三维形貌信息在各个行业有着越来越重要的作用。尤其是在精密制造业、汽车行业、航空航天等领域，快速、精确地获取物体的三维形貌信息日益成为人们关注和研究的热点及难点。近年来，光学三维测量技术(OpticalThree-DimensionalMeasurementTechniques)因其非接触、高精度、数据处理速度快、全场实时测量等特点已经在工业检测、生产制造、医疗行业、航空航天等多个领域得到广泛研究和应用。但是现有的光学三维测量技术主要应用于漫反射物体表面的测量，而针对镜面物体三维形貌测量的研究远远滞后于漫反射物体三维形貌测量，因此对镜面物体表面有效地进行三维精密测量具有重要的意义。镜面物体表面三维形貌的测量技术是研究热点，也是难点。快速、有效、高精度的测量高反光物体仍存在很多未解决的问题。例如：1、刘元坤,Evelyn,Olesch,等在《基于双频正交光栅一维相移的相位测量偏折术研究[J].中国本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于红外条纹的镜面物体三维面形测量装置，其特征在于该装置包括计算机、红外投影仪、CCD红外相机、待测镜面物体、毛玻璃、表面带有圆环标识的反射镜、第一高精度水平移动导轨、固定板和第二高精度水平移动导轨；所述计算机分别与红外投影仪、CCD红外相机、第一高精度水平移动导轨和第二高精度水平移动导轨连接；所述第一高精度水平移动导轨和第二高精度水平移动导轨固定在光学平台上；固定板安装在第一高精度水平移动导轨上；所述CCD红外相机和待测镜面物体固定在固定板上；CCD红外相机与表面带有圆环标识的反射镜之间的相对位置和角度固定；所述红外投影仪的投影光轴垂直于毛玻璃；毛玻璃平行于表面带有圆环标识的反射镜；...

【技术特征摘要】
1.一种基于红外条纹的镜面物体三维面形测量装置，其特征在于该装置包括计算机、红外投影仪、CCD红外相机、待测镜面物体、毛玻璃、表面带有圆环标识的反射镜、第一高精度水平移动导轨、固定板和第二高精度水平移动导轨；所述计算机分别与红外投影仪、CCD红外相机、第一高精度水平移动导轨和第二高精度水平移动导轨连接；所述第一高精度水平移动导轨和第二高精度水平移动导轨固定在光学平台上；固定板安装在第一高精度水平移动导轨上；所述CCD红外相机和待测镜面物体固定在固定板上；CCD红外相机与表面带有圆环标识的反射镜之间的相对位置和角度固定；所述红外投影仪的投影光轴垂直于毛玻璃；毛玻璃平行于表面带有圆环标识的反射镜；表面带有圆环标识的反射镜安装在第二高精度水平移动导轨上，与第二高精度水平移动导轨的移动方向垂直。2.根据权利要求1所述的基于红外条纹的镜面物体三维面形测量装置，其特征在于；CCD红外相机与表面带有圆环标识的反射镜之间呈锐角固定放置。3.根据权利要求1所述的基于红外条纹的镜面物体三维面形测量装置，其特征在于毛玻璃与表面带有圆环标识的反射镜之间的距离≤130mm。4.根据权利要求1所述的基于红外条纹的镜面物体三维面形测量装置，其特征在于红外投影仪的型号是由美国德州仪器的DLPLightCommander，与计算机通过USB线连接。5.根据权利要求1所述的基于红外条纹的镜面物体三维面形测量装置，其特征在于CCD红外相机的型号是德国XIMEADEXIQ系列的MQ042RG-CM，通过其USB3.0接口与计算机千兆网接口连接，通过棒体夹持器与第一高精度水平移动导轨连接。6.根据权利要求1所述的基于红外条纹的镜面物体三维面形测量装置，其特征在于所述毛玻璃为美国GoEdmund生产的浮法毛玻璃扩散片，通过干板夹、旋转杆件和夹持器与光学平台上的精密手动旋转台连接。7.根据权利要求1所述的基于红外条纹的镜面物体三维面形测量装置，其特征在于表面带有圆环标识的反射镜为表面带有9行12列的圆环标识的镜面，相邻标识在水平和垂直方向上的间距为15mm，其精度为1.0μm。8.根据权利要求1所述的基于红外条纹的镜面物体三维面形测量装置，其特征在于第一高精度水平移动导轨的型号为北京大恒光电生产的GCD-203200M；第二高精度水平移动导轨的型号为北京大恒光电生产的GCD-203300M。9.一种基于红外条纹的镜面物体三维面形测量方法，其特征在于该方法包括以下步骤：1)初步搭建测量装置：红外投影仪正对着毛玻璃放置，红外投影仪的投影光轴垂直于毛玻璃；固定板安装在第一高精度水平移动导轨上；CCD红外相机固定在固定板上；表面带有圆环标识的反射镜安装在第二高精度水平移动导轨上，且与第二高精度水平移动导轨的移动方向垂直；CCD红外相机与表面带有圆环标识的反射镜之间的相对位置、角度固定，呈锐角放置；毛玻璃平行于表面带有圆环标识的反射镜，使毛玻璃、CCD红外相机和表面带有圆环标识的反射镜在空间上呈三角测量关系；2)对测量装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宗华，常彩霞，高楠，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：天津,12