一种主动式双目测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种主动式双目测量装置，该装置包括支撑板，所述支撑板用于承载各部件；一字线激光器，所述一字线激光器的光线行进路径中配置有反射式旋转振镜；所述一字线激光器用于实现以垂直于被测物件的两个面的交线的方向对所述被测物件进行打光。该装置采用线扫描的方式进行体积测量，以避免鼓包、异形等原因导致的测量死角引起的测量误差。反射式旋转振镜辅助光源运动，利用步进式旋转方式，易控制且稳定，提高了线激光在测量物体上的停留时间，增加曝光度，线精度更高。同时反射式旋转振镜结构精巧，使得该装置的体积紧凑；安装调试简单，更适合产业化生产，减低了生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种主动式双目测量装置
本技术涉及激光测量
，特别是涉及一种主动式双目测量装置。
技术介绍
激光三角法位移测量的原理是用一束激光以某一角度聚焦在被测物体表面，然后从另一角度对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，用线阵CCD/PSD等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，从而计算出物体表面激光照射点的位置高度。三角法的优点突出，原理简单，激光发射器和CCD/PSD探测器配合即可实现测距，且在近距离下，探测精度较高。结构光是辅助进行三维稠密重建的一种技术，通过向被测空间投射特定纹理来简化匹配像素搜索的问题，同时线扫描结构光较之面阵结构光较为简单，精度也比较高，在工业中广泛用于物体体积测量、三维成像等领域。但是，现有技术中常规非接触测量设备通过此方法只能得到深度信息，即单一方向的尺寸。同时效率较低，被测物较大时，当遇到两侧或后面鼓包的情况时，经常因出现测量死角引起测量误差。
技术实现思路
本技术提供了一种主动式双目测量装置。本技术提供了如下方案：一种主动式双目测量装置，包括：支撑板，所述支撑板用于承载各部件；一字线激光器，所述一字线激光器的光线行进路径中配置有反射式旋转振镜；所述一字线激光器用于实现以垂直于被测物件的两个面的交线的方向对所述被测物件进行打光；两部相机，两部所述相机分别位于所述一字线激光器的两侧；两部所述相机用于对所述被测物件的打光区域进行成像获得双目影像。优选地：所述相机为大视场面阵相机。优选地：两部所述大视场面阵相机光轴方向保持平行。优选地：所述支撑板、所述一字线激光器以及两部所述相机均封装于壳体内。根据本技术提供的具体实施例，本技术公开了以下技术效果：通过本技术，可以实现一种主动式双目测量装置，在一种实现方式下，该装置可以包括支撑板，所述支撑板用于承载各部件；一字线激光器，所述一字线激光器的光线行进路径中配置有反射式旋转振镜；所述一字线激光器用于实现以垂直于被测物件的两个面的交线的方向对所述被测物件进行打光；两部相机，两部所述相机分别位于所述一字线激光器的两侧；两部所述相机用于对所述被测物件的打光区域进行成像获得双目影像。该装置采用线扫描的方式进行体积测量，以避免鼓包、异形等原因导致的测量死角引起的测量误差。反射式旋转振镜辅助光源运动，利用步进式旋转方式，易控制且稳定，提高了线激光在测量物体上的停留时间，增加曝光度，线精度更高。同时反射式旋转振镜结构精巧，使得该装置的体积紧凑；安装调试简单，更适合产业化生产，减低了生产成本。当然,实施本技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术实施例提供的一种主动式双目测量装置的结构示意图；图2是本本技术实施例提供的线扫描测量原理图；图3是本本技术实施例提供的激光器、相机以及被测物件的空间位置图；图4是一维线扫描测距示意图。图中：支撑板1、一字线激光器2、反射式旋转振镜3、相机4。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。实施例参见图1，为本技术实施例提供的一种主动式双目测量装置，如图1所示，该装置包括支撑板1，所述支撑板1用于承载各部件；一字线激光器2，所述一字线激光器2的光线行进路径中配置有反射式旋转振镜3；所述一字线激光器2用于实现以垂直于被测物件的两个面的交线的方向对所述被测物件进行打光；两部相机4，两部所述相机4分别位于所述一字线激光器2的两侧；两部所述相机4用于对所述被测物件的打光区域进行成像获得双目影像。具体的，所述相机为大视场面阵相机。两部所述大视场面阵相机光轴方向保持平行。为了使该装置整体结构紧凑，所述支撑板、所述一字线激光器以及两部所述相机均封装于壳体内。该装置的使用原理包括：使用一字线激光器扫描被测物件，以垂直于所述被测物件的两个面的交线的方向对所述被测物件进行打光；所述线光源的传输路径中配置有反射式旋转振镜，所述反射式旋转振镜用于实现辅助所述线光源的移动。采用位于所述线光源两侧的两部面阵相机对所述被测物件的打光区域进行成像获得双目影像；将所述双目影像经过极线校正后再进行双目稠密匹配，即可重建出对应深度图，实现对所述被测物件的长、宽、高三个方向的尺寸测量。具体的，基于激光三角测量方法实现对所述被测物件的长、宽、高三个方向的尺寸测量。两部所述大视场面阵相机以及所述线光源之间的角度以及位置关系为预先标定的已知量。标定单目摄像机的等效焦距及投影平面中心在靶平面中的坐标；确定参数是外部参数，所述外部参数包括描述世界坐标系和面阵相机坐标系的参数，通过矩阵转换，协调世界坐标系和面阵相机坐标系的相对位姿，标定后确保两部所述大视场面阵相机光轴方向保持平行；找到线激光在图像中的对应像素重建出光心与像素的射线，射线与激光平面的交点即为待求的三维空间点；根据三维空间点在经过校正后的在两部所述大视场面阵相机图像上的映射关系，推导出深度公式。实测结果的标定，每隔5cm计算一次深度信息，对比实际测量数据，使用拟合多项式的方法，对结果进行标定；采用所述深度公式计算出深度数据后，再迭代上拟合多项式之后的结果。精度相对较高。如图3所示，所述深度公式为：计算可得，z＝hl-tan(α)*(d+y)x＝(hc-z)*tan(θ)式中：hl：线激光相对于测量基线的高度；hc：面阵相机相对于测量基线的高度；d：面阵相机与线激光在水平方向上的距离；x：成像点距离相机轴水平方向上的距离；y：成像点距离面阵相机轴垂直方向上的距离；z：成像点距离测量基面的高度；α：为线激光与水平方向夹角；β：为成像点与面阵相机轴垂直方向上的夹角；θ：为成像点与面阵相机轴水平方向上的夹角。本技术测量原理是基于激光三角测量方法，激光三角法位移测量的原理是用一束激光以某一角度聚焦在被测物体表面，然后从另一角度对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，用线阵CCD/PSD等光电探测器测出光斑像的位置，就可以计算出主本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种主动式双目测量装置，其特征在于，包括：/n支撑板，所述支撑板用于承载各部件；/n一字线激光器，所述一字线激光器的光线行进路径中配置有反射式旋转振镜；所述一字线激光器用于实现以垂直于被测物件的两个面的交线的方向对所述被测物件进行打光；/n两部相机，两部所述相机分别位于所述一字线激光器的两侧；两部所述相机用于对所述被测物件的打光区域进行成像获得双目影像。/n

【技术特征摘要】
1.一种主动式双目测量装置，其特征在于，包括：
支撑板，所述支撑板用于承载各部件；
一字线激光器，所述一字线激光器的光线行进路径中配置有反射式旋转振镜；所述一字线激光器用于实现以垂直于被测物件的两个面的交线的方向对所述被测物件进行打光；
两部相机，两部所述相机分别位于所述一字线激光器的两侧；两部所述相机用于对所述被测物件的打光区域进行成像获得双目影像...

【专利技术属性】
技术研发人员：张艳茹，王升广，佟杰，
申请(专利权)人：北京国泰蓝盾科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11