[实用新型]智能平面检测仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种检测仪，特别是涉及一种应用于平面检测的检测仪。 

背景技术

目前加工行业一般采用三维坐标测量仪或使用手持常规检测工具检测成品或半成品工件的几何量尺寸，这种检测方法和手段既耗时又费力，不能适应现代化钣金加工业的批量生产，且无法处理异形孔检测，对过于复杂的平面被测工件和拥有大量不规则孔的工件，多余和缺失检测也是件不容易实现的事情。 

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种智能平面监测仪用于实现对具有复杂平面结构的的工件的检测与测量。 

一种智能平面检测仪包括光源、匀光板、相机、数据线、计算机、相机悬挂系统、投影系统支架，光源均匀安装在投影系统支架的工作平台上，光源上方安装匀光板，被测工件放置于匀光板之上，相机悬挂系统的下端与投影系统支架相连接，位于投影系统支架的工作平台的正上方相机安装在相机悬挂系统上，相机与计算机之间通过数据线相连接。 

所述相机悬挂系统包括三维调节机构，所述三维机构包括Z方向调节转接体、X方向调节转接体、Y方向调节转接体、相机悬挂系统支撑臂、固定螺栓，Z方向调节转接体上开有Z方向调节导槽、X方向调节转接体上开有X方向调节导槽、Y方向调节转接体上开有Y方向调节导槽，Y方向调节转接体通过固定螺栓连接在X方向调节转接体上，X方向调节转接体与Z方向调节转接体之间通过固定螺栓连接，Z方向调节转接体与相机悬挂系统支撑臂之间通过固定螺栓相连接，该三维调节机构完成相机的三维调节。 

光源1用于产生散射光，匀光板用于将散射光线均匀化，相机用于获取被测工件投影的彩色图像，数据线用于实现相机和计算机之间的通信，计算机用于完成物像标定、被测工件边缘特征提取、被测工件逆向制图、图像对齐、拼接功能、矢量偏差计算、矢量偏差统计标记功能，相机悬挂系统用于安装固定相机。 

所述光源由LED灯产生或者由荧光灯产生，所述匀光板采用材料是乳白PMMA或者采用乳白胶片。 

利用本实用新型智能平面检测仪进行平面监测的方法包括如下步骤： 

S1、物象标定：放置预先设计出的标定板于平台上，打开光源，相机拍摄到标定板的图像，计算出全部角点的坐标，将计算出的坐标和设计的理论坐标进行比对，计算偏差矩阵，找到整个系统实际值偏差，保存成系统偏差文件。 

S2、被测工件边缘特征提取：被检测工件在投影平台上产生投影，计算机通过相机获取到投影的14位原始彩色图像，首先对原始图像进行分解，转换成灰度图像，然后通过阀值算法，得到二值图像，然后按二值图像进行轮廓提取，提取出像素级轮廓数据，然后采用三次方程插值拟合的方法进行亚像素定位。 

S3、被测工件逆向制图：将被测工件边缘特征提取得到的轮廓数组，按组拟合成线条或线条组合，以矢量形式保存成dxf格式文件。 

S4、图像对齐：将从数据库中提取的工程图纸进行图层分解，提取出工件的加工工程图纸导入到系统中。把获取的实际工件的轮廓数据生成的图纸经过镜像、旋转、平移等操作，和工程图纸进行对齐操作，使对应元素一一对应。 

S5、图像拼接：对于实际工件大于投影台面的超大工件施行分步拍摄，每次拍摄一部分，通过多次拍摄，提取每一部分的轮廓数据，然后各部分拼接在一起，恢复出完整的超大工件轮廓。 

S6、矢量偏差计算：经图像对齐模块对齐以后的图形，以相同的间隔计算出对应的离散数据，然后一一对应计算离散的数据点之间的偏差线长度： 

其中Δx＝x₁-x₂；Δy＝y₁-y₂；偏差线的方向：起点自(x₁，y₁)，终点是(x₂，y₂)；求取图元的平均偏差值，产生偏差数据文件。 

S7、矢量偏差统计标记：根据设定的偏差判断标准，对计算出的偏差数据进行统计，得到合格项目，不合格项目，缺失元素和多余元素等信息，以矢量型式，在对齐的两幅图之间，绘制矢量的偏差线，并且按预先的设定值，对不同长度的偏差线以不同颜色进行区分。 

所述相机的三维调节包括以下步骤： 

首先将Z轴调至最高固定，确保视野最大； 

调节X轴，观察投影图在视场中X轴方向的位置，左右调节至标定板图像在X轴方向居于视场的中心，固定X轴； 

调节Y轴，观察投影图在视场中Y轴方向的位置，前后调节至标定板图像在Y轴方向上居于视场的中心，固定Y轴；