[发明专利]高温锻件结构光摄影测量系统的现场标定装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种高温锻件结构光摄影测量系统的现场标定装置。

背景技术

目前，针对高温锻件热态在位检测技术是一个难点，针对此问题，工作者开发出多种检测系统，但不能满足实际需要。如三维重构系统中双相机标定方法发明专利公开号为（CN1851752A），提出的双相机标定装置，比较完整的标定了两个相机的内外方位元素。然而该标定装置在利用标定板进行标定时依赖周围环境强度，没有考虑标定光源问题，无法适合车间环境强度复杂的工厂实际应用，现场普遍适用性较差。测量系统中的摄像机现场标定方法发明专利公开号为（CA101876532A），提出的双相机标定装置，将靶标投影在厂房内一个比较光洁的平面上，来标定相机的内参数，将外参数靶标投影在锻压机立柱上，用两台经纬仪测量特征点的实际距离，来标定两个相机的外参数。但是锻件铸造车间现场环境复杂多变，每次并不能都选择合适的光洁平面和恰当的立柱，不适应在大场景、铸造车间环境复杂的场合使用。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明的目的就是提供一种高温锻件结构光摄影测量系统的现场标定装置，能够实现对车间内正在铸造的高温锻件的现场测量、动态测量及各个断面测量，有效解决现有技术适用性差，测量精确度低，不能满足实际测量需求的问题。

本发明的技术方案是，包括平面标定板和摄影光源装置，所述的平面标定板包括板体，板体上部中间有标定板把手，标定板体上交错分布有编码志点和反光标志点；所述的摄影光源装置包括光源底座、光源和光源控制器，光源底座为3个，每个光源底座中心装有相机，相机周边在光源底座上均布有与相机相连的光源系统，光源控制器经三根触发信号线分别接三个光源底座上的相机，光源控制器经三根光源电源线分别接光源系统，光源控制器上装有接光源控制器的电源线，光源控制器装有与电源相连的电源开关。

本发明结构简单，操作方便，测量速度快，精度高，能够实现非接触、远近距离的测量，同时实时获得在位的高温锻件三维模型，实时指导锻件的实际生产过程，可以很好满足高温锻件热态在位尺寸测量的要求。

附图说明

附图1为本发明二维平面标定板结构示意图。

附图2为本发明摄影LED光源结构图。

附图3为本发明摄影光源装置结构图。

具体实施方式

下面结合附图对发明的技术方案作进一步的具体描述。

由图1-3所示，本发明包括平面标定板和摄影光源装置，所述的平面标定板包括板体，板体1上部中间有标定板把手4，标定板体1上交错分布有编码志点3和反光标志点2；所述的摄影光源装置包括光源底座5、光源12和光源控制器7，光源底座为3个，每个光源底座中心装有相机6，相机周边在光源底座5上均布有与相机相连的光源系统12，光源控制器7经三根触发信号线9a、9b、9c分别接三个光源底座上的相机6a、6b、6c，光源控制器7经三根光源电源线10a、10b、10c分别接光源系统12, 光源控制器7上装有接光源控制器的电源线11，光源控制器装有与电源相连的电源开关8。

所述的光源底座5包括第一光源底座5a、第二光源底座5b、第三光源底座5c组成。

所述的标定点为42个，编码标定点为9个。

所述的光源系统12为LED光源，至少有6个，均布在相机周边和圆形底座上。

本发明所述的二维平面标定板，是碳纤维材质，尺寸为600mm×600mm×5mm，上面粘贴42个标志点、9个编码标志点，这51个点位的相对位置即每个点的三维坐标已经确定，标定板顶端有一个把手。所述的标志点和编码标志点，是采用定向回光反射材料制成直径为6mm的回光反射标志，编码标志点采用点状分布型编码标志。成像图像中，标志点的图像与背景的亮度对比明显，产生“准二值影像”，经过图像处理获得高精度标志点像点坐标，编码标志点图像在图像处理中能够自动识别。该二维标定板重1.5kg，51个点位的分布设计合理，三维坐标精度高，保证每张图片有四个以上的编码标志点清晰成像，满足高温锻件结构光摄影测量系统现场标定的要求。该二维标定板上方有一个把手，手握把手，在现场标定过程中可以方便进行旋转、平移等操作，拍摄多组标定图像，简单实用。该二维标定板采用碳纤维材料制作，重量轻，结构强度高，不变形，尤其是不受温度变化而发生变形，可以很好地适应高温锻件现场的温度环境。

用于高温锻件结构光摄影测量的三个光源，安装在三个圆盘状光源底座上，每个光源上环形均匀布置有六支LED光源系统，该光源系统由光源控制器控制，在三个光源底座中心部位各安装一个相机。