【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及三维轮廓测量，尤其涉及一种采用激光dlp投影的三维轮廓测量方法及装置。
技术介绍
1、传统的线激光三维轮廓测量仪，一般通过柱透镜或者鲍威尔棱镜将点激光扩散为线激光，然后投射在目标物表面形成漫反射。使反射光在cmos图像传感器上成像后，通过检测线激光位置及形状的变化，测量物体的位移和形状。要想获取被测物体完整的三维轮廓，则需要直线电机驱动载有被测物体的载物台或者测量仪移动，才能实现扫描的目的，测量物体完整的三维轮廓。但电机的机械振动会对测量物体的准确精度及重复精度都有很大的影响，为解决上述问题，就需要一种高精度、全自动、无电机振动的三维轮廓测量装置。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种采用激光dlp投影的三维轮廓测量装置，包括：
2、dlp投影主体(1)、双远心摄像头(2)、高速采集相机(3)、采集镜头(4)、压电陶瓷(5)、处理器(6)；所述dlp投影主体(1)由左至右依次投射一条一维的线激光条纹，经过双远心摄像头(2)后投射到被测物体的表面，所述高速采集相机(3)随dlp投影主体(1)的投射频率，通过采集镜头(4)同步采集被测物体表面的线激光条纹，并将采集到的图像上传至处理器(6)，所述压电陶瓷(5)用于控制采集镜头(4)的对焦位置，确保线激光条纹的成像清晰，所述处理器(6)用于根据线激光条纹的成像数据计算被测物体的高度信息，生成被测物体完整的三维轮廓数据。
3、如上所述的一种采用激光dlp投影的三维轮廓测量装置，其中所述dlp投影主体(
4、如上所述的一种采用激光dlp投影的三维轮廓测量装置，其中经dmd(14)调制后的光束通过rtir棱镜(13)中间面的全反射后传输至双远心镜头(2)，所述双远心镜头(2)将线激光投射至被测物体表面，形成线激光条纹(15)。
5、如上所述的一种采用激光dlp投影的三维轮廓测量装置，其中所述线激光条纹(15)经采集镜头(4)成像于cmos图像传感器(16)；且线激光条纹(15)、采集镜头(4)、cmos图像传感器(16)三者满足沙姆定律。
6、本专利技术还提供了一种采用激光dlp投影的三维轮廓测量方法，包括：
7、step1、dlp投影主体由左至右依次投射一条一维的线激光条纹，经双远心镜头后投射至被测物体表面；
8、step2、高速采集相机通过压电陶瓷自动对焦，并同步采集被测物体表面的线激光条纹上传至处理器；
9、step3、处理器根据线激光条纹的成像数据计算出被测物体的高度数据；
10、step4、拼接不同线激光条纹的成像数据计算出的高度数据，生成完整的三维轮廓数据。
11、如上所述的一种采用激光dlp投影的三维轮廓测量方法，其中高速采集相机通过压电陶瓷自动对焦，并同步采集被测物体表面的线激光条纹，具体包括以下子步骤：
12、基于成像反馈函数为高速采集的镜头自动对焦；
13、控制每次高速采集相机的上传动作执行后，再执行投影主体的投射动作。
14、如上所述的一种采用激光dlp投影的三维轮廓测量方法，其中基于成像反馈函数为高速采集的镜头自动对焦，具体包括以下子步骤：
15、创建成像反馈函数；
16、对成像反馈函数中的焦距进行迭代，直到成像反馈函数的返回值达到最高，得到本次采集的最优焦距；
17、通过压电陶瓷将采集镜头当前的焦距调整为最优焦距，完成本次采集。
18、如上所述的一种采用激光dlp投影的三维轮廓测量方法，其中处理器根据线激光条纹的成像数据计算出被测物体的高度数据，具体包括以下子步骤：
19、采集已知高度物体的成像数据；
20、创建一个高度计算函数，并基于已知高度物体的成像数据对高度计算函数中的未知参数求最优解；
21、将线激光条纹的成像数据整理为传参输入至高度计算函数，返回被测物体的高度数据。
22、本专利技术实现的有益效果如下：采用双远心镜头投射的线激光高度范围内的条纹宽度一致，且比传统的线激光更细；采用激光dlp投影，并搭配双远心镜头，依次投射出多条密集等间距分布的线激光，形成一个面，利用压电陶瓷控制采集镜头的对焦，无电机振动，可实现对整个被测物体进行完整的三维重建测量，测量精度更高。
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1.一种采用激光DLP投影的三维轮廓测量装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种采用激光DLP投影的三维轮廓测量装置，其特征在于，所述DLP投影主体(1)内部包括：激光器(7)、扩束聚焦透镜组(8)、扩散片(9)、准直透镜组(10)、复眼透镜(11)、积分透镜(12)、RTIR棱镜(13)和DMD(14)，所述激光器(7)发射405nm光源，经扩束聚焦透镜组(8)将光线聚焦于扩散片(9)，所述扩散片(9)用于消除激光的散斑现象，经过扩散片(9)的光束通过准直透镜组(10)后平行的投射至复眼透镜(11)，经过复眼透镜(11)匀光后的光束通过积分透镜(12)和RTIR棱镜(13)投射至DMD数字微镜阵列(14)表面。
3.根据权利要求2所述的一种采用激光DLP投影的三维轮廓测量装置，其特征在于，DMD数字微镜阵列(14)调制后的光束通过RTIR棱镜(13)中间面的全反射后传输至双远心镜头(2)，所述双远心镜头(2)将线激光投射至被测物体表面，形成线激光条纹(15)。
4.根据权利要求3所述的一种采用激光DLP投影的三维轮廓测量装置，其
5.一种采用激光DLP投影的三维轮廓测量方法，其特征在于，包括：
6.根据权利要求5所述的一种采用激光DLP投影的三维轮廓测量方法，其特征在于，高速采集相机通过压电陶瓷自动对焦，并同步采集被测物体表面的线激光条纹，具体包括以下子步骤：
7.根据权利要求6所述的一种采用激光DLP投影的三维轮廓测量方法，其特征在于，基于成像反馈函数为高速采集的镜头自动对焦，具体包括以下子步骤：
8.根据权利要求6所述的一种采用激光DLP投影的三维轮廓测量方法，其特征在于，处理器根据线激光条纹的成像数据计算出被测物体的高度数据，具体包括以下子步骤：
9.一种计算机存储介质，其特征在于，包括：至少一个存储器和至少一个处理器；
...【技术特征摘要】
1.一种采用激光dlp投影的三维轮廓测量装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种采用激光dlp投影的三维轮廓测量装置，其特征在于，所述dlp投影主体(1)内部包括：激光器(7)、扩束聚焦透镜组(8)、扩散片(9)、准直透镜组(10)、复眼透镜(11)、积分透镜(12)、rtir棱镜(13)和dmd(14)，所述激光器(7)发射405nm光源，经扩束聚焦透镜组(8)将光线聚焦于扩散片(9)，所述扩散片(9)用于消除激光的散斑现象，经过扩散片(9)的光束通过准直透镜组(10)后平行的投射至复眼透镜(11)，经过复眼透镜(11)匀光后的光束通过积分透镜(12)和rtir棱镜(13)投射至dmd数字微镜阵列(14)表面。
3.根据权利要求2所述的一种采用激光dlp投影的三维轮廓测量装置，其特征在于，dmd数字微镜阵列(14)调制后的光束通过rtir棱镜(13)中间面的全反射后传输至双远心镜头(2)，所述双远心镜头(2)将线激光投射至被测物体表面，形成线激光条纹(15)。<...
【专利技术属性】
技术研发人员：李金华，朱江兵，杨军超，
申请(专利权)人：北京博视像元科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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