本发明专利技术公开了一种用于投影栅相位双目立体视觉三维形貌测量系统的框架结构，其由底框（1）、主框架（2）、连接柄（3）组成，主框架（2）与底框（1）间通过螺栓连接，且主框架（2）的A面（2a）与底框（1）的A面（1a）接触；连接柄（3）与主框架（2）通过螺栓连接，且连接柄（3）的外圆面（3a）与主框架（2）的内圆面（2b）接触。本发明专利技术设计的底框（1）可以可靠固定投射装置（4）；主框架（2）可以可靠固定左相机（51）和右相机（52），具有良好的结构刚性和散热能力，且可以通过修调主框架（2）的A面（2a）方便地微调投射装置（4）与左相机（51）以及右相机（52）之间的相对位置和姿态；连接柄（3）将整个测量系统可靠地与加工设备（如机床）进行连接，便于测量系统与加工设备集成。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于投影栅相位双目立体视觉三维形貌测量的框架，它适用于现场在线三维测量、光学非接触三维测量、投影栅相位双目立体视觉测量，特别适用于对体积、重量、热稳定性、测量精度有较高要求的投影栅相位双目立体视觉测量，属于光学三维测量
技术介绍
光学非接触三维测量以其非接触、高精度、适于在线测量、可获取目标表面稠密点云的优点，在加工现场在线测量领域获得越来越多的应用。投影栅相位双目立体视觉测量技术具有高精度、良好的被测对象适应性等特点，已经成为在线光学非接触三维测量的主流技术。双目立体视觉系统的测量精度尤其是在线测量精度，直接受基线距离和基线精度的影响，因此必须仔细设计系统基线距离并精密标定实际基线距离。实际测量系统的基线距离由测量系统的框架结构确定。用于加工现场的在线测量，环境温度的变化以及系统运行时发热导致的温度升高，会因金属材料的“热胀冷缩”效应而影响基线距离不准，从而影响系统的测量精度。另一方面，在线测量应用要求双目立体视觉系统体积尽可能小，重量尽可能轻，以便于将测量系统与加工设备集成。因此，需要对双目视觉测量系统的结构框架进行优化设计，在保证系统尺寸满足在线测量要求的前提下，可以适应在线测量的要求，仍然保持高精度测量。目前的双目立体视觉测量系统虽然可以直接应用于加工现场，但其没有与加工设备集成，所以对系统体积、重量的以及与加工设备集成性方面没有过多的要求。尚未见有关于与加工设备集成的双目立体视觉三维测量系统结构框架设计方面的专利和文献报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于投影栅相位双目立体视觉三维形貌测量的框架，它具有良好的热稳定性以保证系统的基线精度，同时满足在线测量体积小、重量轻的要求，且具有良好的与加工设备集成能力。框架结构采用组合式结构，外形似一个带圆手柄的提篮式结构，该框架结构的底框用来固定投射装置，该框架结构的连接柄用来将测量系统与加工设备连接集成，该框架结构的主框架连接起底框和连接柄，用来安装左右两个相机，保证基线距离和来年各个相机与投射装置的相对位置和姿态；主框架采用一体化成型，增设三个筋板增加刚度。主框架和底框采用硬铝合金材料，重量轻且具有良好的散热能力。实际测试表明采用这种结构构建的投影栅相位双目立体视觉系统具有良好的精度、热稳定性能和与加工设备集成性能。本专利技术一种用于投影栅相位双目立体视觉三维形貌测量的框架，见图I、图2、图3、图3A和图4，其外形似一个带圆手柄的提篮，它是由底框(I)、主框架(2)和连接柄(3) 组成，主框架(2 )与底框(I)间通过螺栓连接，且主框架(2 )的A面(2a)与底框(I)的A面(Ia)接触；连接柄(3)与主框架(2)通过螺栓连接，且连接柄(3)的外圆面(3c)、平面(3a) 与主框架(2)的内圆面(2b)配接。所述底框(1)，见图2，其外形是一个没有顶盖的箱式盒体形状，由底板和四个围边组成。其材料为硬铝合金，其B侧面(Ib)和C侧面(Ic)上设有四个沉头螺纹孔(101、 102、103、104)，用于在水平面内固定卡紧投射装置；底框(I)的D底面(Id)上设有八个尺寸不等带圆角的方孔(111、112、113、114、115、116、117、118)，在减轻重量的同时，有助于提高散热性能；底框(I)的D底面(Id)上还设有螺纹孔(121 )，作为备用连接孔，在测量系统不与加工设备集成时，可与标准的三脚架螺纹连接，用来固定测量系统。底框(I)的E面(Ie) 上设有四个沉头通孔(131、132、133、134)，用于与主框架(2)的连接；所述主框架(2)，见图3，其外形是一个类似π字形的架式金属结构件。材料为硬铝合金，其上表面C面(2c)上设置六个通孔(211、212、213 ;221、222、223)分别用于固定左相机和右相机的连接；其上表面C面(2c)还设有两个三角形的加强筋板(2e、2f)与2c面垂直连接；其下表面设有一个三角形的加强筋板(2d)与主框架(2)的底平面(2h)、侧平面 (2k)垂直连接；其上表面C面(2c)设有立方体状凸台(2g);凸台中部上设有通透的内圆面 (2b)，与连接柄(3)的平面(3a)、外圆面(3c)配接；凸台上部设置有两个沉头螺纹孔(201、 202)，用于与连接柄3固定，保证可靠连接；其下支腿式的底部A面(2a)设置有四个螺纹孔 (231、232、233、234)，用于与底框(I)的(Ie)面上设有的四个沉头通孔(131、132、133、134) 连接；所述连接柄(3)，见图4，是圆杆式台阶轴。材料为45#钢，其一端切削成平面(3a) 和外圆面(3c)，便于与主框架通透的内圆面(2b)配合；平面(3a)上设有连接螺纹孔，连接柄的中间位置设有浅沟槽(3b)，便于固定测量系统的线缆，将线缆的张力传递到连接柄，减少主框架的受力，减轻线缆张力对测量系统基线的影响。该测量框架的工作概况简介如下首先，完成测量框架的装配将左、右相机分别安装并固定主框架上表面，将投射装置安装并固定底框内，将底框与主框架连接并固定，将连接柄安装并固定至主框架相应位置；然后，将该测量框架的连接柄与加工设备相连，实现测量系统与加工设备的集成；最后，利用基于该测量框架的测量系统实现投影栅相位双目立体视觉三维形貌测量。优点及功效本专利技术的主要优点是(I)框架结构的热稳定性高，可保证三维形貌测量系统的具有良好的基线精度。(2)框架结构的体积小、重量轻，与加工设备集成的能力良好。附图说明图I是本专利技术框架结构的总体结构图图2是本专利技术底框的结构图图2A是图2的A向视图图3是本专利技术主框架的结构图图3A是图3的A向视图图4是本专利技术连接柄的结构图图5是安装于本专利技术框架结构上的投射装置示意图图6是安装于本专利技术框架结构上的相机示意图图中1.底框Ia.底框A面Ib.底框B面Ic.底框C面Id.底框D面Ie.底框E面101.沉头螺纹孔102.沉头螺纹孔103.沉头螺纹孔104.沉头螺纹孔111. 圆角方孔 112.圆角方孔 113.圆角方孔114.圆角方孔 115.圆角方孔 116.圆角方孔 117.圆角方孔 118.圆角方孔 121.螺纹孔 131.沉头通孔 132.沉头通孔 133.沉头通孔134.沉头通孔 2.主框架 2a.主框架A面 2b.内圆面 2c.主框架C 面2d.加强筋板2e.加强筋板2f.加强筋板2g.凸台2h底平面2k侧平面201. 沉头螺纹孔202.沉头螺纹孔211.通孔212.通孔213.通孔221.通孔222.通孔 223.通孔231.螺纹孔232.螺纹孔233.螺纹孔234.螺纹孔3.连接柄3a.平面 3b.浅槽3c.外圆面具体实施方式本专利技术一种用于投影栅相位双目立体视觉三维形貌测量的框架，见图I、图2、图 2A、图3、图3A和图4，其外形似一个带园手柄的提篮，它是由底框(I)、主框架(2)、和连接柄(3)组成，主框架(2)与底框(I)间通过螺栓连接，且主框架(2)的A面(2a)与底框(I) 的A面(Ia)接触；连接柄(3)与主框架(2)通过螺栓连接，且连接柄(3)的外圆面(3c)、平面(3a)与主框架(2)的内圆面(2b)接触。所述底框(1)，见图2、图2A，其外形是一个没有顶盖的箱式盒体形状，由底板和四个围边组本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于投影栅相位双目立体视觉三维形貌测量的框架，其特征在于：其外形为一个带圆手柄的提篮，它是由底框（1）、主框架（2）和连接柄（3）组成，主框架（2）与底框（1）间通过螺栓连接，且主框架（2）的A面（2a）与底框（1）的A面（1a）接触；连接柄（3）与主框架（2）通过螺栓连接，且连接柄（3）的外圆面（3c）、平面（3a）与主框架（2）的内圆面（2b）配接；所述底框（1），其外形是一个没有顶盖的箱式盒体形状，由底板和四个围边组成；其材料为硬铝合金，其B侧面（1b）和C侧面（1c）上设有四个沉头螺纹孔（101、102、103、104），用于在水平面内固定卡紧投射装置；底框（1）的D底面（1d）上设有八个尺寸不等带圆角的方孔（111、112、113、114、115、116、117、118），在减轻重量的同时，有助于提高散热性能；底框（1）的D底面（1d）上还设有螺纹孔（121），作为备用连接孔，在测量系统不与加工设备集成时，可与标准的三脚架螺纹连接，用来固定测量系统；底框（1）的E面（1e）上设有四个沉头通孔（131、132、133、134），用于与主框架（2）的连接；所述主框架（2），其外形是一个类似π字形的架式金属结构件，材料为硬铝合金，其上表面C面（2c）上设置六个通孔（211、212、213；221、222、223）分别用于固定左相机和右相机的连接；其上表面C面（2c）还设有两个三角形的加强筋板（2e、2f）与2c面垂直连接；其下表面设有一个三角形的加强筋板（2d）与主框架（2）的底平面（2h）、侧平面（2k）垂直连接；其上表面C面（2c）设有立方体状凸台（2g）；凸台中部上设有通透的内圆面（2b），与连接柄（3）的平面（3a）、外圆面（3c）配接；凸台上部设置有两个沉头螺纹孔（201、202），用于与连接柄3固定，保证可靠连接；其下支腿式的底部A面（2a）设置有四个螺纹孔（231、232、233、234），用于与底框（1）的（1e）面上设有的四个沉头通孔（131、132、133、134）连接；所述连接柄（3），是圆杆式台阶轴，材料为45#钢，其一端切削成平面（3a）和外圆面（3c），便于与主框架通透的内圆面（2b）配合；平面（3a）上设有连接螺纹孔，连接柄的中间位置设有浅沟槽（3b），便于固定测量系统的线缆，将线缆的张力传递到连接柄，减少主框架的受力，减轻线缆张力对测量系统基线的影响。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李旭东，赵慧洁，邹凯，边赟，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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