一种基于线结构光的3D视觉传感器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种基于线结构光的3D视觉传感器，包括外壳、激光模组、工业相机、固定设在外壳上的主控板、电机控制器以及电源，所述的激光模组包含激光驱动器、线激光发射器、以及电机，所述的工业相机为激光模组纵向轴线两侧对称设置的两组工业相机，外壳体侧壁开设有窗口，窗口固定设有玻璃镜片，本实用新型专利技术提供一种具备高探测速率、高识别准确度并具有高抗光照性能的一种基于线结构光的3D视觉传感器。器。器。

【技术实现步骤摘要】
一种基于线结构光的3D视觉传感器


[0001]本技术涉及物体视觉识别领域，尤其涉及一种基于线结构光的3D视觉传感器。

技术介绍

[0002]随着机器视觉、智能制造的迅猛发展，非接触式三维测量以及三维重现技术成为近几年各大中专院校及企业研究的热点问题。通过3D视觉传感器对工件进行扫描，形成精密的三维点云数据，可以精准探测物件的深度信息。
[0003]三维点云数据获取技术是激光器投射出一条激光线，直接对工件进行扫描，与待测物体的表面相交，形成一条曲线，该曲线被相机拍摄到后，通过三角测量原理，可得这一曲线上每点的三维坐标，进而形成点云数据。
[0004]目前3D机器视觉检测的主流方案有双目、结构光、TOF(飞行时间技术) 三种方案，但是双目视觉双目的3D传感器环境适应性差，在光照条件较弱的情况下，物体被识别的准确率很低,双目探测帧率较低，系统相应速度慢；结构光远距离误差大，环境光影响小；TOF抗光照性能是这三种方案中最好的，但TOF方案分辨率低，物体细微特征识别率不高,如果有多台TOF设备在进行工作时，会导致红外传入其他镜头中，形成互相干扰，导致失真。
[0005]如何提高探测速率、识别准确度以及抗光照性能是本技术要解决的技术问题。

技术实现思路

[0006]为解决以上提出的技术问题，本技术提供一种具备高探测速率、高识别准确度并具有高抗光照性能的一种基于线结构光的3D视觉传感器。
[0007]本技术是采用以下技术方案实现的：
[0008]一种基于线结构光的3D视觉传感器，包括外壳、激光模组、工业相机、固定设在外壳上的主控板、电机控制器以及电源，所述的激光模组包含激光驱动器、线激光发射器、以及电机，所述的电机固定设在外壳底板内侧，激光驱动器固定设在线激光发射器后端，可以使激光发射器在规定的速率对目标物进行扫描，电机与电机控制器电性连接，激光驱动器、线激光发射器、电机控制器均与主控板电性连接，电机控制器、主控板均与电源电性连接，激光驱动器、线激光发射器、电机控制器均与主控板电性连接，所述的工业相机为激光模组纵向轴线两侧对称设置的两组工业相机，也就是所谓的双目结构，两组镜头中心线(光轴)夹角在30
°
～60
°
之间，视野可以有效覆盖在3 米处3m*2.5m大小的工件，工业相机下方转动连接有相机支架，所述的相机支架固定设在外壳上，工业相机与主控板电性连接，工业相机镜头端转动连接有相机微调转动架，相机微调转动架与外壳固定连接，所述的线激光发射器和工业相机对应位置的外壳侧壁开设有窗口，窗口固定设有镜片。
[0009]优选的，所述的工业相机镜头端可拆卸连接有工业镜头，可以快速准确对目标物和激光线进行拍照。
[0010]优选的，所述的外壳外表面均耐高温保护层，外壳内壁徒有金属屏蔽层，金属优选于铝材质材料，上壳体与下壳体之间设有具有弹性形变材质的垫片，优选于硅胶垫片。
[0011]优选的，所述的微调支架包括固定架、固定齿条、微调齿轮、微调轴和滑动杆，所述的固定架固定设在外壳上，沿固定架横向固定有固定齿条，固定齿条啮合有两个微调齿轮，穿过微调齿轮圆心转动连接有微调轴，微调轴与滑动杆固定连接，滑动杆一端铰接有连杆，连杆远离滑动杆的一端铰接在工业相机镜头下方。
[0012]优选的，所述的电源为外部AC/DC采用小巧的非线性开关模式电源。
[0013]本技术的有益效果如下：本技术可以提高物体识别的准确度以及探测速率，同时可以提升产品抗光照的性能，另外该装置可以增强对反光物体、深色以及暗色物体工件的识别，增加物体探测的适应性。
附图说明
[0014]图1为本技术提供的一种基于线结构光的3D视觉传感器的外壳腔体俯视图；
[0015]图2为本技术一种基于线结构光的3D视觉传感器的主视剖面图；
[0016]图3为本技术一种基于线结构光的3D视觉传感器的主视图；
[0017]图4为本技术的微调支架的俯视图；
[0018]图5为本技术提供的微调支架的结构示意图。
[0019]图中标注为：10、外壳；20、激光模组；21、激光驱动器；22、线激光发射器；23、步进电机；24、电机控制器；30、工业相机；32、相机支架； 33、相机微调转动架；34、工业镜头；35、固定架；36、固定齿条；37、微调齿轮；38、微调轴；39、滑动杆；40、主控板；50、电源；60、增透片。
具体实施方式
[0020]为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术。但是本技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似改进，因此本技术不受下面公开的具体实施的限制。
[0021]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0022]实施例如下：
[0023]请参阅图1、图2所示的一种基于线结构光的3D视觉传感器，包括一种基于线结构光的3D视觉传感器，外壳10、激光模组20、工业相机30、固定设在外壳10上的主控板40、电机控制器24以及电源50，激光模组20包含激光驱动器21、线激光发射器22以及电机23，电机23螺栓固定在外壳10 中部，线激光发射器22螺栓固定在电机23上，通过电机控制器24控制电机 23转动，可以使激光发射器在规定的速率对目标物进行扫描，激光驱动器21 螺栓固定在线激光发射器22后端，电机23与电机控制器24电性连接，激光驱动器21、线激光发射器
22、电机控制器24均与主控板40电性连接，电机控制器24、主控板40均与电源50电性连接。
[0024]请参阅图2、图4所示的工业相机30为激光模组20纵向轴线两侧对称设置的两组工业相机30，也就是所谓的双目结构，两组镜头中心线(光轴)夹角在30
°
～60
°
之间，视野可以有效覆盖在3米处3m*2.5m大小的工件，工业相机30下方转动连接有相机支架32，相机支架32焊接在外壳10上，工业相机 30镜头端可拆卸连接有工业镜头34，当线激光发射器22扫描目标物体时，可以快速准确对目标物和激光线进行拍照，将图片信息存储下来，便于软件对图像进行分析处理，得出目标物体的坐标信息，形成点云数据。工业相机 30与外壳10平行，工业相机30与主控板40电性连接，工业相机30镜头端转动连接有相机微调转动架33，微调转动架33包括固定架35、固定齿条36、微调齿轮37、微调轴38和滑动杆39，固定架3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于线结构光的3D视觉传感器，包括外壳、激光模组、工业相机、固定设在外壳上的主控板、电机控制器以及电源，其特征在于：所述的激光模组包含激光驱动器、线激光发射器、以及电机，所述的电机固定设在外壳底板内侧，线激光发射器固定设在电机上，激光驱动器固定设在线激光发射器后端，电机带动线激光发射器进行左右转动扫描，电机与电机控制器电性连接，激光驱动器、线激光发射器、电机控制器均与主控板电性连接，电机控制器、主控板均与电源电性连接；所述的工业相机为激光模组纵向轴线两侧对称设置的两组工业相机，工业相机下方转动连接有相机支架，所述的相机支架固定设在外壳上，工业相机与主控板电性连接，工业相机镜头端转动连接有相机微调转动架，相机微调转动架与外壳固定连接，所述的线激光发射器和工业相机对应位置的外壳侧壁开设有窗口，窗口固定设有镜片。2.根据权利要求1所述的一种基于线结构光的3D视觉...

【专利技术属性】
技术研发人员：苗庆伟，孙好峰，
申请(专利权)人：埃视森智能科技上海有限公司，
类型：新型
国别省市：