一种多传感器影像量测系统论文和设计-郭进顺

全文摘要

本实用新型公开了一种多传感器影像量测系统，包括有安装线阵式CCD影像量测系统、面阵式CCD影像量测系统和镭射量测系统，所述的线阵式CCD影像量测系统包括线扫描镜头、线阵式CCD、第一表面光源组及第一轮廓光源组，所述的面阵式CCD影像量测系统包括面扫描镜头、面阵式CCD、第二表面光源组及第二轮廓光源组，所述的镭射量测系统包括镭射模组、镭射固定治具、本实用新型的有益效果在于：本实用新型利用线阵式CCD影像量测系统，搭配面阵式CCD影像量测系统，再结合镭射量测系统，发挥其各自优势，可快速、精准的量测物件的平面尺寸以及高度、段差。

主设计要求

1.一种多传感器影像量测系统，其特征在于，包括：机架上安装线阵式CCD影像量测系统、面阵式CCD影像量测系统和镭射量测系统；所述的线阵式CCD影像量测系统，包括线扫描镜头、线阵式CCD和第一表面光源组，所述线阵式CCD安装在所述机架的上部，所述线阵式CCD的下侧安装所述线扫描镜头，所述线扫描镜头下侧安装所述第一表面光源组；所述面阵式CCD影像量测系统，包括面扫描镜头、面阵式CCD和第二表面光源组，所述面阵式CCD影像量测系统安装在所述机架上所述线阵式CCD影像量测系统的一侧，所述面阵式CCD影像量测系统的最上端为所述面阵式CCD，所述面阵式CCD下侧安装所述面扫描镜头，所述面扫描镜头下侧安装所述第二表面光源组；所述镭射量测系统，包括镭射模组和镭射固定治具，所述镭射量测系统安装在所述机架上所述面阵式CCD影像量测系统的另一侧，所述镭射固定治具安装于所述机架上，所述镭射模组固定于所述镭射固定治具中。

设计方案

1.一种多传感器影像量测系统，其特征在于，包括：

机架上安装线阵式CCD影像量测系统、面阵式CCD影像量测系统和镭射量测系统；

所述的线阵式CCD影像量测系统，包括线扫描镜头、线阵式CCD和第一表面光源组，所述线阵式CCD安装在所述机架的上部，所述线阵式CCD的下侧安装所述线扫描镜头，所述线扫描镜头下侧安装所述第一表面光源组；

所述面阵式CCD影像量测系统，包括面扫描镜头、面阵式CCD和第二表面光源组，所述面阵式CCD影像量测系统安装在所述机架上所述线阵式CCD影像量测系统的一侧，所述面阵式CCD影像量测系统的最上端为所述面阵式CCD，所述面阵式CCD下侧安装所述面扫描镜头，所述面扫描镜头下侧安装所述第二表面光源组；

所述镭射量测系统，包括镭射模组和镭射固定治具，所述镭射量测系统安装在所述机架上所述面阵式CCD影像量测系统的另一侧，所述镭射固定治具安装于所述机架上，所述镭射模组固定于所述镭射固定治具中。

2.根据权利要求1所述的一种多传感器影像量测系统，其特征在于：所述线阵式CCD影像量测系统、面阵式CCD影像量测系统和镭射量测系统在使用前做影像与镭射叠合校正。

3.根据权利要求1所述的一种多传感器影像量测系统，其特征在于：所述线阵式CCD影像量测系统的扫描路线为S形。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种线扫描尺寸量测和一种面阵影像尺寸以及镭射量测辅助相结合的影像量测系统，尤其涉及一种多传感器影像量测系统。

背景技术

在工业领域，对物体尺寸的量测，大多采用接触式探针量测、影像投影仪、2D面阵式影像量测仪，影像投影仪缺点为可看范围小、只能看物体外观轮廓，看不清楚物体内部细节；接触式探针量测速度慢，且量测尺寸局限性大，而利用2D面阵式影像量测仪搭配表面光源及轮廓光源可以解决以上问题，既可量测物体外观轮廓尺寸，又可测量物体内部细节尺寸。但因现代工艺除了讲求精准外，对速度的要求也越来越重视，而传统的2D面阵式影像量测仪速度已经慢慢满足不了要求。本实用新型旨在开发一种线性扫描影像量测搭配面阵式影像量测和镭射量测系统的多传感器量测系统，以满足目前市场需求。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种多传感器影像量测系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种多传感器影像量测系统，包括机架上安装线阵式CCD影像量测系统、面阵式CCD影像量测系统和镭射量测系统；<\/u>所述的线阵式CCD影像量测系统，包括线扫描镜头、线阵式CCD和第一表面光源组，所述线阵式CCD安装在所述机架的上部，所述线阵式CCD的下侧安装所述线扫描镜头，所述线扫描镜头下侧安装所述第一表面光源组；所述面阵式CCD影像量测系统，包括面扫描镜头、面阵式CCD 和第二表面光源组，所述面阵式CCD影像量测系统安装在所述机架上所述线阵式CCD影像量测系统的一侧，所述面阵式CCD影像量测系统的最上端为所述面阵式CCD，所述面阵式CCD下侧安装所述面扫描镜头，所述面扫描镜头下侧安装所述第二表面光源组；所述镭射量测系统，包括镭射模组和镭射固定治具，所述镭射量测系统安装在所述机架上所述面阵式CCD影像量测系统的另一侧，所述镭射固定治具安装于所述机架上，所述镭射模组固定于所述镭射固定治具中。

进一步的技术方案；所述线阵式CCD影像量测系统、面阵式 CCD影像量测系统和镭射量测系统在使用前做影像与镭射叠合校正。

进一步的技术方案；所述线阵式CCD影像量测系统的扫描路线为S形。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

本实用新型利用线阵式CCD影像量测系统，搭配面阵式CCD影像量测系统，再结合镭射模组，快速并精准的量测物件的平面尺寸与高度段差。目前硬件上的限制，线阵式CCD量测系统的精度极限在于5微米左右，所以本实用新型搭配面阵CCD量测系统和镭射量测系统，当物体某些尺寸需超高精度时可以利用面阵系统辅助量测，以达到量测精度的需求，而需要快速高精度测量高度或段差时，则可以利用镭射量测系统完成。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种多传感器影像量测系统结构示意图；

图中：1机架、2线阵式CCD影像量测系统、3面阵式CCD影像量测系统、4镭射量测系统、21线阵式CCD、22线扫描镜头、23第一表面光源组、24第一轮廓光源组、31面阵式CCD、32面扫描镜头、33 第二表面光源组、34第二轮廓光源组、41镭射模组、42镭射固定治具、

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1所示，一种多传感器影像量测系统，包括机架1，所述机架1上安装线阵式CCD影像量测系统2、面阵式CCD影像量测系统3 和镭射量测系统4，所述线阵式CCD影像量测系统2包括线阵式 CCD21、线扫描镜头22、第一表面光源组23，使所述线阵式CCD影像量测系统2可以对第一轮廓光源组24进行线扫描，所述面阵式CCD 影像量测系统3包括面阵式CCD31、面扫描镜头32、第二表面光源组 33，所述面阵式CCD影像量测系统3可以对第二轮廓光源组34进行面扫描，所述镭射量测系统4包括镭射模组41和镭射固定治具42，所述线阵式CCD21安装在机架1的上部，线阵式CCD21的下侧安装线扫描镜头22，所述线扫描镜头22下侧安装第一表面光源组23，所述在机架1上的线阵式CCD影像量测系统2的一侧安装面阵式CCD 影像量测系统3，所述面阵式CCD影像量测系统3的最上端为面阵式 CCD31，所述面阵式CCD31下侧安装面扫描镜头32，所述面扫描镜头 32下侧安装第二表面光源组33，所述镭射测量系统4安装在面阵式 CCD影像量测系统3相对所述线阵式CCD影像量测系统2的另一侧，所述的镭射固定治具42安装于机架1上，所述镭射模组41安装在所述镭射固定治具42内偏下方的位置。

其中线阵式CCD影像量测系统2量测时移动的方式，采取S行方式以节省量测时间。

具体使用时机架1上线阵式CCD影像量测系统2、面阵式CCD影像量测系统3和镭射量测系统4对设备量测平台上的一个量测区域进行量测，多传感器影像量测系统的工作步骤如下：

第1步，对线阵式CCD影像量测系统2、面阵式CCD影像量测系统3和镭射量测系统4做影像与镭射的叠合校正，以便于测量结果的准确可靠；

第2步，建立所要量测的尺寸相关元素位置的档案；

第3步，设定影像定位点，建立量测坐标；

第4步，利用线扫描第一表面光源组23，调整合适光源参数，开始利用线阵式CCD影像量测系统2按S型移动方式扫描，同时对扫描图像进行拼接，并经由光学尺记录各元素坐标；

第5步，当线阵式CCD影像量测系统2扫描完成后，若有超高精度尺寸和高度段差量测需求，则可由面阵式CCD影像量测系统3进行定点辅助量测平面尺寸并可由镭射量测系统4进行定点辅助量测物体的高度、段差；

第6步，经由线阵式CCD影像量测系统2、面阵式CCD影像量测系统3所取得的影像对应光学尺读数可记录尺寸量测时所需元素的坐标值，可通过镭射量测系统4记录所测高度；

第7步，根据建立的尺寸量测档及拼接图像元素光学尺坐标计算所需量测的尺寸；

第8步，输出报表，量测结束。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型利用线阵式CCD影像量测系统2，搭配面阵式CCD影像量测系统3，结合镭射量测系统4，快速并精准的量测物件的平面尺寸以及高度段差；目前硬件上的限制，线阵式CCD量测系统2的精度极限在于5微米左右，所以本实用新型搭配面阵CCD量测系统3和镭射量测系统4，当物体某些尺寸需超高精度时可以利用面阵CCD量测系统3辅助量测，以达到量测精度的需求，而需要快速高精度测量高度或段差时，则可以利用镭射量测系统4完成。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型所做的等效变化或修饰，都应该涵盖在本实用新型的保护范围之内。以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

设计图