一种高反光物体表面轮廓测量装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106840029A(43)申请公布日2017.06.13(21)申请号201710092511.4(22)申请日2017.02.21(71)申请人苏州凡目视觉科技有限公司地址215000江苏省苏州市新区科技城培源路2号微系统园M1-101(72)发明人姚峥嵘(74)专利代理机构北京智汇东方知识产权代理事务所(普通合伙)11391代理人范晓斌康正德(51)Int.Cl.G01B11/24(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图6页(54)发明名称一种高反光物体表面轮廓测量装置及方法(57)摘要本发明提供了一种基于激光线扫描的高反光物体表面轮廓测量装置，属于三维轮廓测量技术领域。该装置包括：线激光发射器，用于发射线型激光，并使得所述线型激光以第一入射角入射至所述高反光物体的表面；反射投影幕，用于接收由所述高反光物体的表面反射的所述线型激光，以在所述反射投影幕形成一与所述高反光物体的轮廓相关的第一图案；和线扫描相机，用于拍摄所述反射投影幕处的所述第一图案；其中，高反光物体的表面轮廓是基于第一图案获取的。本发明的装置避免了在高反光物体的表面喷涂薄层，因而，不需要在测量前后对高反光物体进行额外处理，提高了测量效率和自动化程度。此外，增加反射投影幕使得接收到的图案更加清晰明亮，提高了后续测量精度。CN106840029ACN106840029A权利要求书1/2页1.一种基于激光线扫描的高反光物体表面轮廓测量装置，包括：线激光发射器，用于发射线型激光，并使得所述线型激光以第一入射角入射至所述高反光物体的表面；反射投影幕，用于接收由所述高反光物体的表面反射的所述线型激光，以在所述反射投影幕形成一与所述高反光物体的轮廓相关的第一图案；线扫描相机，用于拍摄所述反射投影幕处的所述第一图案；其中，所述高反光物体的表面轮廓是基于所述第一图案获取的。2.根据权利要求1所述的高反光物体表面轮廓测量装置，其中，还包括：计算处理器，用于根据所述第一图案获取所述高反光物体的表面轮廓。3.根据权利要求2所述的高反光物体表面轮廓测量装置，其中，所述线激光发射器和所述线扫描相机位于所述反射投影幕同一侧。4.根据权利要求2或3所述的高反光物体表面轮廓测量装置，其中，所述线激光发射器和所述线扫描相机分别位于所述反射投影幕的相反的两侧；其中，所述反射投影幕具有预定透光度，以使得所述线扫描相机能够拍摄到所述第一图案。5.根据权利要求4所述的高反光物体表面轮廓测量装置，其中，所述线激光发射器与所述高反光物体的表面之间的距离为30-1000mm；所述线激光发射器与所述高反光物体的表面之间的夹角为5-80°。6.根据权利要求4或5所述的高反光物体表面轮廓测量装置，其中，所述线扫描相机与所述反射投影幕之间的距离为30-1000mm；所述线扫描相机与所述反射投影幕之间的夹角为0-80°。7.一种基于激光线扫描的高反光物体轮廓测量方法，其利用如权利要求1-6中任一项所述的装置，包括如下步骤：利用线激光发射器发射线型激光，并使得所述线型激光以第一入射角入射至所述高反光物体的表面；利用反射投影幕接收由所述高反光物体的表面反射的所述线型激光，以在所述反射投影幕形成一与所述高反光物体的轮廓相关的第一图案；利用线扫描相机拍摄所述反射投影幕处的所述第一图案；基于所述第一图案获取所述高反光物体的实际轮廓。8.根据权利要求7所述的高反光物体轮廓测量方法，其中，获取所述高反光物体的实际轮廓的方法包括如下步骤：提取所述线扫描相机经多次扫描所拍摄到的多个所述第一图案分别对应的多个点云数据；根据已建立的成像与标准物体的对应关系对每一所述点云数据进行校正；将多个校正后的所述点云进行拼接，以获取所述高反光物体的完整点云；根据所述完整点云获取所述高反光物体的实际轮廓。9.根据权利要求8所述的高反光物体表面轮廓测量方法，其中，所述成像与标准物体的对应关系的建立包括如下步骤：选取一标准物体，所述标准物体具有至少一个已知角度的坡面；2CN106840029A权利要求书2/2页利用所述线激光发射器发射线型激光，并使得所述线型激光以第二入射角入射至所述标准物体的所述坡面；利用所述反射投影幕接收由所述标准物体的坡面反射的所述线型激光，以在所述反射投影幕形成一与所述标准物体的轮廓相关的第二图案；利用所述线扫描相机拍摄所述反射投影幕处的所述第二图案，将所述第二图案与所述标准物体的实际轮廓进行比对，以建立所述成像与所述标准物体的对应关系。10.根据权利要求7-9中任一项所述的高反光物体表面轮廓测量方法，其中，所述高反光物体的至少部分表面具有相同或不同的预设弧度。3CN106840029A说明书1/6页一种高反光物体表面轮廓测量装置及方法技术领域[00