[发明专利]基于反射镜二次成像的物体体积非接触测量方法及装置

权利要求书

1.一种基于反射镜二次成像的物体体积非接触测量装置，其特征在于：包括旋转载物台，所述旋转载物台上平放有用于放置待测物体的第一平行光源，所述第一平行光源中心与旋转载物台中心重合，所述旋转载物台的上方设置有与竖直方向呈45°夹角的平面反射镜，所述旋转载物台的一旁侧竖设有第二平行光源，所述旋转载物台的另一旁侧设置有与第二平行光源正对的双侧远心镜头，所述双侧远心镜头安装在CCD摄像机上，所述CCD摄像机的光轴与旋转载物台上表面平行，所述CCD摄像机的上方设有将激光水平发射到平面反射镜以反射至旋转载物台中心的激光器。

2.根据权利要求1所述的基于反射镜二次成像的物体体积非接触测量装置，其特征在于：所述CCD摄像机固定于第一升降台上以精密控制其高度位置。

3.根据权利要求1所述的基于反射镜二次成像的物体体积非接触测量装置，其特征在于：所述旋转载物台固定于第二升降台上以精密控制其高度位置。

4.根据权利要求1所述的基于反射镜二次成像的物体体积非接触测量装置，其特征在于：所述平面反射镜固定于支架上。

5.根据权利要求1所述的基于反射镜二次成像的物体体积非接触测量装置，其特征在于：所述第一平行光源为LED面板灯。

6.根据权利要求1所述的基于反射镜二次成像的物体体积非接触测量装置，其特征在于：所述激光器为LD激光器。

7.一种基于反射镜二次成像的物体体积非接触测量方法，其特征在于：采用如权利要求1至6中任一项所述的基于反射镜二次成像的物体体积非接触测量装置，并按以下步骤进行：

（1）利用激光器发出沿CCD摄像机光轴方向入射的激光，并经平面反射镜反射至旋转载物台中心；将待测物体放置于旋转载物台上的第一平行光源中心，并使待测物体顶点、激光反射点与第一平行光源中心三点共线；

（2）利用第二平行光源发出与CCD摄像机光轴共线的平行光正照待测物体，调整第二平行光源、平面反射镜和CCD摄像机的位置至待测物体像与反射像两者平分CCD摄像机视野，且在旋转载物台旋转一周过程中CCD摄像机视野的图像均是完整的，调整后取走待测物体；

（3）将校准物体标准件放置在旋转载物台上的第一平行光源中心，利用CCD摄像机拍摄一张照片后，取走校准物体标准件，并对采集的图片进行分析处理，计算出图像单位像素与校准物体标准件实际长度的投影比例关系；

（4）将待测物体重新放置于旋转载物台上的第一平行光源中心，并使待测物体顶点、激光反射点与第一平行光源中心三点共线；调整待测物体的位置，使待测物体的像随着旋转载物台的旋转能够完整地呈现在CCD摄像机视野中；

（5）使旋转载物台匀速旋转一周，让CCD摄像机在预定间隔时间内自动采集；

（6）对采集的图片进行分析处理，先对图像进行边缘检测、轮廓提取等预处理，再利用计算机编写的算法程序完成待测物体体积的计算。

8.根据权利要求7所述的基于反射镜二次成像的物体体积非接触测量方法，其特征在于：在步骤（6）中，所述的算法为三角微分算法或扇形微分算法。