[实用新型]用于视觉测量的双直线激光器同步转角调节机构

说明书

用于视觉测量的双直线激光器同步转角调节机构属于线结构光视觉系统的双直线激光器角度调整装置领域，其包括水平滑轨机构、底板、箱体护罩、旋钮、蜗杆、第一齿轮机构、第二齿轮机构、两个激光器连轴卡箍和护罩前端板；箱体护罩是矩形箱体机构，第一齿轮机构包括第一齿轮、第一转轴以及两个第一齿轮轴座；第二齿轮机构包括第二齿轮、第二转轴以及两个第二齿轮轴座；蜗杆与两个齿轮机构均啮合，箱体护罩与底板固连，蜗杆的上端穿过蜗杆通孔并与旋钮同轴固连；护罩前端板竖直固连于箱体护罩前方的开口端，底板的下端面与水平滑轨机构的滑块固连，两个激光器连轴卡箍分别与一个对应的转轴固连。本实用新型兼备提高标定效率和缩小标定误差的双重功效。

技术领域

本实用新型属于线结构光视觉系统的双直线激光器角度调整装置领域，具体涉及一种用于视觉测量的双直线激光器同步转角调节机构。

背景技术

视觉测量技术能很好地适应现代工业对工件外形尺寸检测所提出的新标准和要求，是一种兼备精度和效率的非接触式外形检测手段。线结构光视觉系统是视觉测量技术的典型代表之一，其基本原理是利用直线激光器向待检测的空间物体上投射空间姿态完全已知的激光平面，在物体表面上形成投影光条，并使该投影光条沿着已知的扫描方向移动或转动，再通过高精度摄像机对前述投影光条在扫描过程中的不同位置分别拍摄多幅照片。随后，利用光条中心检测技术，提取物体表面的光条特征点的像素坐标，再利用标定获得的结构光视觉系统参数，将上述特征点的像素坐标投影到摄像机坐标系中，从而获得物体表面的3D轮廓特征。

结构光系统应用于实际测量之前，其需要通过标定的方法分别完成摄像机标定和光平面标定，摄像机标定是为了获取摄像机内部参数，而光平面标定是为求取结构光平面S(Structured light plane)在摄像机坐标系下的空间方程，因此，结构光平面S的空间方程的确定方法和确定精度，是线结构光视觉系统使用精度的重要保障环节。

现有用于确定结构光平面S的方法通常是仅使用一个直线激光器，并将该激光器与摄像机均固定在统一的滑轨运动平台上，摄像机和直线激光器作为一个整体投影和拍摄机构，通过沿光轴方向或光轴的放线方向分别移动该滑轨运动平台，来获得不同姿态和位置下的对应激光光条照片，从而用以计算和解析结构光平面S的空间方程。此后，再将完成标定后的线结构光视觉系统应用于工件外形轮廓扫描和识别的过程中，以确保测量精度。

然而，用于承载摄像机和一个直线激光器的滑轨运动平台精密而昂贵，其每一次运动到新的位置之后，均需重新结算直线激光器的空间姿态以及重新计算摄像机的空间位置，此解算过程复杂而繁琐，且误差精度不够理想。若能将摄像机固定不动，而同时引入两个直线激光器，并使两个直线激光器分别按照绕固定的轴线始终按照给定的角速度进行同步旋转，则可以使两个加光平面的相对转角关系成为已知量，进而答复简化操作和计算环节，提高运算效率和结构光平面S空间方程的求解精度，并显著降低设备成本，提高视觉测量系统的标定精度和简化标定过程。

为此，研发一款同时容纳两个直线激光器，并能够使两个直线激光器分别按照绕固定的轴线按给定的角度进行旋转的标定装置，具有重要的实际意义。

实用新型内容

为了解决现有线结构光视觉测量系统没有能够同时容纳两个直线激光器并使两个直线激光器分别按照绕固定的轴线按给定的角度进行同步旋转的装置的技术问题，本实用新型提供一种用于视觉测量的双直线激光器同步转角调节机构。

本实用新型解决技术问题所采取的技术方案如下：