[发明专利]一种用于低压电流互感器外观检测的三维扫描系统

权利要求书

1.一种用于低压电流互感器外观检测的三维扫描系统，其特征在于，

所述系统包括：

低压电流互感器安装模块：用于安装待测低压电流互感器，并控制所述待测低压电流互感器的平移和旋转；

光栅发射模块：用于向所述待测低压电流互感器投射光栅；

图像采集模块：用于采集经光栅处理后的待测低压电流互感器图像，并将采集到的图像信息发送给数据处理模块；

数据处理模块：解析图像采集模块发送的图像信息，并将解析后的图像信息与标准低压电流互感器的三维图像信息进行对比计算，得出待测低压电流互感器的检测误差；

所述图像采集模块由双目摄像机组成，所述双目摄像机包括两个分别设于光栅发射模块两侧的摄像头；两个摄像头采用硬件同步机制从不同的角度对待测低压电流互感器进行拍摄，以获得所述待测低压电流互感器的两幅数字图像信息，并将所述两幅数字图像信息通过信号线上传给数据处理模块，每幅数字图像信息包括三维坐标数据和彩色纹理数据；

所述摄像头前方加装有可切换的滤光片，以根据待测低压电流互感器的不同材料特性实现蓝白光源的自由切换：当测量具有较强反光性材料的待测低压电流互感器时，使用蓝光测量，通过安装滤光片只让特定波长的蓝光通过，以降低环境光的干扰；当测量具有其他材料特性的待测低压电流互感器时，切除滤光片，使用白光测量；

所述光栅发射模块先向所述待测低压电流互感器投射一组光强呈正旋分布的光栅图像；然后再向所述待测低压电流互感器投射红、绿、蓝三张彩色图像；

所述光栅发射模块向所述待测低压电流互感器投射光栅图像时，所述图像采集模块同步采集参考平面上经所述待测低压电流互感器调制 而变形的光栅图像，并利用所述光栅图像通过相位计算和三维重建获得所述待测低压电流互感器表面的三维坐标数据，再将所述三维坐标数据传输给数据处理模块；

所述光栅发射模块向所述待测低压电流互感器投射红、绿、蓝三张彩色图像时，所述图像采集模块同步采集参考平面上所述待测低压电流互感器在红、绿、蓝三张彩色图像照射下的图像信息，并根据所述图像信息合成所述待测低压电流互感器的彩色纹理数据，再将所述彩色纹理数据传输给数据处理模块；

所述参考平面和DLP投影仪分别位于所述待测低压电流互感器两侧；双目摄像机和DLP投影仪的光学焦点连线与所述参考平面平行；所述双目摄像机聚焦在所述参考平面上；所述双目摄像机的拍摄面积等于所述DLP投影仪的投影面积。

2.根据权利要求1所述的三维扫描系统，其特征在于，

所述低压电流互感器安装模块包括：

运动控制箱：通过信号线分别连接电控平移台和电控旋转台，并控制电控平移台的平移和电控旋转台的旋转；

电控平移台：安装在直线导轨上，并在所述运动控制箱的控制下在所述直线导轨上做直线运动；

电控旋转台：设置在所述电控平移台上，随所述电控平移台做直线运动，同时在所述运动控制箱的控制下做三维旋转运动；

隔震平台：固定在所述电控旋转台上，随所述电控旋转台运动，用于安装待测低压电流互感器，并对周围环境和待测低压电流互感器的震动进行屏蔽。

3.根据权利要求1所述的三维扫描系统，其特征在于，

所述光栅发射模块由DLP投影仪组成；所述DLP投影仪与图像采集模块安装在同一机盒内；所述机盒置于待测低压电流互感器前方，并与数据处理模块相连；所述DLP投影仪在所述数据处理模块的控制下能向所述待测低压电流互感器投影光栅图像和彩色图像。

4.根据权利要求1所述的三维扫描系统，其特征在于，

所述数据处理模块包括数据解析模块和误差计算模块；所述数据解析模块接收所述图像处理模块上传的数字图像信息，并对所述数字图像信息进行解析，以获得待测低压电流互感器的外观尺寸；所述误差计算模块根据所述待测低压电流互感器的外观尺寸和存储在所述误差计算模块内的标准低压电流互感器的外观尺寸，计算所述待测低压电流互感器的外观尺寸误差。

5.根据权利要求4所述的三维扫描系统，其特征在于，

所述数据处理模块由计算机组成；所述计算机分别通过USB接口和信号线与DLP投影仪和双目摄像机相连，用于控制DLP投影仪的图像投影并处理由双目摄像机拍摄到的数字图像信息，以获得待测低压电流互感器的外观尺寸数据和误差。