基于位置锁存技术的线扫测量系统及线扫图像拼接方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于位置锁存技术的线扫测量系统及线扫图像拼接方法，包括：运动平台，用于安装产品，并通过驱动组件带动沿导轨滑动调整产品的扫描位置；光栅尺，与导轨平行；读数头，跟随所述运动平台运动，并与所述光栅尺对应；线阵相机，悬设在所述运动平台的上方；所述运动平台运动到达预设扫描起点时，控制线阵相机开始按照预设频率扫描所述产品，并控制读数头开始所述按预设频率锁存所述光栅尺的位置数据。本发明专利技术可以解决大尺寸测量无法同时满足精度和效率的问题。同时通过配置线阵相机，用一套相机即可完成多套面阵相机的功能，节省硬件成本，节省硬件空间。节省硬件空间。节省硬件空间。

【技术实现步骤摘要】
基于位置锁存技术的线扫测量系统及线扫图像拼接方法


[0001]本专利技术涉及精密测量领域，特别是涉及一种基于位置锁存技术的线扫测量系统及线扫图像拼接方法。

技术介绍

[0002]大尺寸高精度的快速测量一直是测量行业的难题，要想实现高精度，就需要提高光学镜头的倍率，而倍率提升意味着测量画面缩小。同时提高测量画面范围和光学镜头倍率则需要多相机的方案，或者提升相机的规格，成本也会成倍的增加，同时也会增加机构设计的复杂度。或者使用多相机的方案，但需要对相机之间的相对位置做系统标定，会导致成本高，而且因环境变化导致的相机在不同时间温度下的相对位置会出现偏差，会导致测量不稳定。

技术实现思路

[0003]本专利技术为了解决上述现有技术中测量成本高或者测量效率低的技术问题，提出一种基于位置锁存技术的线扫测量系统及线扫图像拼接方法。
[0004]本专利技术采用的技术方案是：
[0005]本专利技术提出了一种基于位置锁存技术的线扫测量系统，包括：
[0006]运动平台，用于安装产品，并通过驱动组件带动沿导轨滑动调整所述产品的位置；
[0007]光栅尺，与所述导轨平行；
[0008]读数头，跟随所述运动平台运动，并与所述光栅尺对应；
[0009]线阵相机，悬设在所述运动平台的上方；
[0010]控制器，所述运动平台运动到达预设扫描起点时，控制所述线阵相机开始按照预设频率扫描所述产品，并控制所述读数头开始所述按预设频率锁存所述光栅尺的位置数据。
[0011]控制器包括：高速计数器、脉冲切换模块、输入模块和输出模块，所述高速计数器采集所述光栅尺的位置数据，所述输出模块用于触发脉冲切换模块，所述脉冲切换模块用于控制线扫相机的触发，所述输入模块与读数头配合工作，用于锁存光栅尺的位置数据。
[0012]本专利技术还包括机台，用于安装所述导轨和所述光栅尺。机台上还安装有两个支撑座，横向连接两个支撑座顶部的横梁座，所述横梁座的侧面设有相机滑轨，所述相机滑轨上设有安装所述线阵相机的安装座。所述横梁座与所述导轨垂直。
[0013]优选地，所述驱动组件为直线电机。
[0014]本专利技术还提出了一种线扫图像拼接方法，采用上述的线扫测量系统，具体包括步骤：
[0015]步骤1，运动平台运动到达预设扫描起点，控制所述线阵相机开始按照预设频率扫描所述产品，控制所述读数头开始按所述预设频率锁存每次扫描对应所述光栅尺的位置数据；
[0016]步骤2，输出一张产品扫描图像，且该产品扫描图像每次扫描的像素点的位置与每次扫描锁存的所述光栅尺的位置数据对应。
[0017]进一步的，还包括步骤：
[0018]步骤3，在所述产品扫描图像上寻找两个预设的特征点，计算两个预设特征点的距离参数；
[0019]步骤4，重复步骤1至3预设次数，获取预设张数的产品扫描图像和对应每张产品扫描图像的距离参数。
[0020]与现有技术比较，本专利技术具有如下优点：
[0021]1.可以解决大尺寸测量无法同时满足精度和效率的问题。
[0022]2.配置线阵相机，用一套相机即可完成多套面阵相机的功能，节省硬件成本，节省硬件空间。
[0023]3.解决了针对大尺寸产品高精度测量应用的设计难、成本高的问题，可以极大提高产品的竞争力。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1为本专利技术实施例中的立体结构示意图；
[0026]图2为本专利技术实施例中的流程图。
[0027]线阵相机1，安装座2，直线电机3，导轨4，运动平台5，光栅尺6，读数头7。
具体实施方式
[0028]为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0029]下面结合附图以及实施例对本专利技术的原理及结构进行详细说明。
[0030]现有的高精度测量当中，无论是使用大画面相机，还是使用多相机的方式，其成本都会呈指数型增长，而且到了一定尺寸大小，相机的规格是无法达到测量要求。多相机方案由于相机只能固定位置安装，在相机视野外的区域没办法测量，通用性不高，只能针对特殊产品进行定制方案。对比，本专利技术提出了一种基于位置锁存技术的线扫测量系统，基于位置锁存技术，通过运动位置与相机像素点之间的准确匹配，进行多画面图像的高精度拼接，来实现大尺寸范围的高精度测量，可以解决大尺寸测量无法同时满足精度和效率的问题。
[0031]本专利技术提出了一种基于位置锁存技术的线扫测量系统，主要包括：机台、运动平台5、光栅尺6、读数头7、线阵相机1和控制器。机台上安装有导轨4，以及跨过导轨横设在导轨正上方的安装支架；运动平台用于安装或者放置待测量的产品，运动平台5安装在导轨4上，可以通过驱动组件驱动沿着导轨4做直线运动，来调整产品的扫描位置；光栅尺6设置在机台上，与导轨4平行；读数头7安装在运动平台5上，跟随运动平台5运动，且读数头与光栅尺6
对应，实时获取位置数据；线阵相机1安装在位于导轨4上方的安装支架上，拍摄方向竖直朝下，驱动组件带动运动平台运动使产品从线阵相机的下方经过，使线阵相机可以进行扫描拍摄；控制器可以在运动平台到达预设扫描起点时，控制读数头开始按照预设频率锁存(即记录读数头停在光栅尺的位置)。
[0032]控制器具体包括：高速计数器、脉冲切换模块、输入模块和输出模块，高速计数器直接采集读数头对应光栅尺的位置数据，输出模块用于触发脉冲切换模块。运动平台运动到预先设置好的扫描起始点时，通过输出模块触发脉冲切换模块，脉冲切换模块按预设频率触发线扫相机进行高频扫描。扫描过程中，输入模块与读数头配合工作，锁存运动平台运动过程中每一个位置的光栅尺数据，而且锁存位置的频率与线扫相机的触发频率相同。
[0033]安装支架具体包括：支撑座、横梁座，两个支撑座设置在导轨的两侧，横梁座横向连接两个支撑座顶部，横设在导轨的上方并与导轨垂直，横梁座的侧面设有相机滑轨，相机滑轨上设有安装线阵相机的安装座2，线阵相机可以根据需要调整扫描位置，也可以给线阵相机配置驱动组件，从而通过控制器来自动调整线阵相机的位置。线阵相机也可以采用其他的安装方案进行安装固定，只要能使线阵相机悬设在轨道上方可以进行扫描，都在本专利技术的保护范围之内。
[0034]上述系统具体的工作流程如下：
[0035]启动直线电机，运动平台开始做直线运动；
[0036]运动平台运动到预设的扫描起始点时，控制器的输出模块触发脉冲切换模块，脉冲切换模块开始高频触发线阵相机工作，进行高频扫描；扫描的过程中，输入模块配合读数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于位置锁存技术的线扫测量系统，其特征在于，包括：运动平台，用于安装产品，并通过驱动组件带动沿导轨滑动调整所述产品的位置；光栅尺，与所述导轨平行；读数头，跟随所述运动平台运动，并与所述光栅尺对应；线阵相机，悬设在所述运动平台的上方；控制器，所述运动平台运动到达预设扫描起点时，控制所述线阵相机开始按照预设频率扫描所述产品，并控制所述读数头开始所述按预设频率锁存所述光栅尺的位置数据。2.如权利要求1所述的基于位置锁存技术的线扫测量系统，其特征在于，所述控制器包括：高速计数器、脉冲切换模块、输入模块和输出模块，所述高速计数器采集所述光栅尺的位置数据，所述输出模块用于触发脉冲切换模块，所述脉冲切换模块用于控制线扫相机的触发，所述输入模块与读数头配合工作，用于锁存光栅尺的位置数据。3.如权利要求1所述的基于位置锁存技术的线扫测量系统，其特征在于，还包括机台，用于安装所述导轨和所述光栅尺。4.如权利要求3所述的基于位置锁存技术的线扫测量系统，其特征在于，所述机台上还安装有两个支撑座，横...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘忠，朱培源，侯康，刘刚华，
申请(专利权)人：深圳至汉装备科技有限公司，
类型：发明
国别省市：