[发明专利]一种基于荧光反应的结构光在线热锻件检测原理及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种测量技术领域的方法及其装置，具体是一种大型锻件的结构光在线三维测量方法及装置。

背景技术

大型热锻件是许多重大技术装备的必须原材料，但由于传统测量方法难以应用在其实际加工场合，导致在实际生产中不得不放大加工余量。为了减小由于测量手段的欠缺导致的加工余量，许多的非接触式的在线检测方法得以使用，基于结构光的在线式检测就是其中的一种。

然而，由于热锻件表面往往存在强烈的红外热辐射，使得摄像头成像得到的图像存在强烈的干扰，难以判断图像中锻件的边缘轮廓。

发明内容

本发明的目的在于针对以上难题，提供一种基于荧光反应的在线热锻件检测方法及装置。本发明在传统的结构光装置的基础上，在被检测锻件的背后面对结构光投影装置和摄像头放置荧光板，当结构光投影装置投射出的光线绕过被检测锻件照射到荧光板后，在荧光板表面激发形成受激发光源，通过调配荧光板上的荧光材料，使得受激发光源的波长远离被检测锻件表面辐射的波长，便于得到清晰的图像。由于荧光板上受激发形成的光源的形状位置也是受到被检测锻件的调制形成的，因此可以与被检测锻件表面的结构光图像相结合，便于精准的辨识被检测锻件的轮廓边缘。

本发明的基本结构如图1所示，图中1结构光装置、2被检测锻件、3荧光板、4锻压机。

附图说明

图1为本发明的基本结构图。

具体实施方式

以下结合附图具体说明本发明的实施方案

图1为本发明的基本结构图，如图所示1为结构光装置（结构光投影装置与摄像头的结合体，两者被固定的安装在同一支架上），2为被检测锻件，3为荧光板，4为锻压机。

结构光装置1与荧光板3可以分别固定安装在被检测锻件2的两侧，如锻压机4的立柱上。

结构光投影装置发射出的结构光首先在被检测锻件2的表面形成受被检测锻件2外形轮廓调制的投影图像，而未受到被检测锻件2阻挡的光线在越过被检测锻件2后投影到荧光板3上，荧光板3上被照射的荧光材料在受到入射光激发后产生波长异于被检测锻件红外辐射的发光点构成的投影图像，而被检测锻件2与荧光板3上的图像被摄像头同时接收用于测量被检测锻件的三维尺寸。

由于采用荧光反应的原理，可以使荧光板3上得到的图像不受被检测锻件2上的红外辐射的影响，与被检测锻件2上的投影图像相结合，可以更精确的判断出被检测锻件2的边缘，进而得到更为精确的测量出被检测锻件2的尺寸。

相比传统的机构光三维测量装置，本发明所采用的方法可以更为有效的排除被检测锻件2的辐射干扰，同时可以直接安装在锻造机械上，可以实时、精确的提供被检测锻件2的尺寸，为锻造精度的提高提供了可靠的检测手段。