[发明专利]基于折射偏光强度信息的零件外形测量装置及测量方法

说明书

本发明涉及零件形状测量技术领域，公开了一种基于折射偏光强度信息的零件外形测量装置，包括沿一直线方向依次设置的一个光源、第一挡光板、第二挡光板、光强接收器；所述光源、第一挡光板、光强接收器的位置固定，所述第二挡光板限位安装且能够横向直线移动；所述第一挡光板上设置N个平行的条状透光孔；所述第二挡光板上设置至少N个平行的条状挡光条；所述光强接收器主要是由N个相同的条状的光强传感器依次并排组装成的一个平板状的光强接收装置，每个光强传感器均与中央处理器电性连接以传输采集到的信号；所述N为正整数。所述测量装置结构简单，基于折射偏光强度信息处理，可精确测量出零件外形。

技术领域

本发明涉及测量技术领域，具体的说，是一种基于折射偏光强度信息的零件外形测量装置及测量方法。

背景技术

世纪八十年代，3D打印技术诞生了，并不仅限于传统的“去除”加工方法，而且3D打印是一种自下而上的制造方式，也称为增材制造技术，其实现了数学模型的建立。 3D打印技术自诞生之日起就受到人们的广泛关注，因此获得了快速发展。近几十年来，3D打印技术已成为人们关注的焦点。工业设计，建筑，汽车，航空航天，牙科，教育领域等都被应用，但是其应用和开发仍然受到因素的限制。除了仪器设备和印刷程序参数外，制件的外形检测也是影响3D打印产品质量的关键因素。

在现有的产品外形测量技术中，“申请号：TW102115131；申请日：2013-04-26；公开（公告）号：TWI573984B；公开（公告）日：2017-03-11；发明创造名称：图像匹配系统及方法”的中国台湾专利，公开了一种图像匹配系统及方法，其包括：接收用户光栅的频率种类数、每种频率光栅的周期数、及相移次数；控制投影仪将M种不同频率的光栅依次根据相移次数投影到待测物体的表面，并记录在每一种频率及每一次平移下由两个摄像机各拍摄的N幅光栅图像；计算每个图元点在每幅光栅图像中的光强；根据N步相移法计算图元点在每一种频率光栅下的相位主值；根据图元点在M种不同频率的光栅下的相位主值计算每个图元点的相位以得到第一相位灰度图及第二相位灰度图；匹配第一相位灰度图及第二相位灰度图中的所有图元点以得到所需的图像。

发明内容

本发明提供了一种不同于现有技术的基于折射偏光强度信息的零件外形测量装置及测量方法，采用极为简单的结构即可得到精度较高的测量结果。

本发明通过下述技术方案实现：

首先，本发明提供了一系列基于折射偏光强度信息的零件外形测量装置。根据测量装置中挡光板的数量将其分为两大类：第一大类，所述测量装置中挡光板的数量为2；第二大类，所述测量装置中挡光板的数量为1。相对而言，测量装置中仅设置1个挡光板时其测量精度要比同时设置2个挡光板时的测量精度低，但能适用于测量要求不高的情况，而且测量装置结构更为精简。

进一步地，根据挡光板数量划分的两大类测量装置，又都可以根据挡光板上透光单元的形状及分布方式分为两小类：第一小类，所述遮光板上透光单元的形状为呈条状的条状透光孔，且多个条状透光孔平行分布；第二小类，所述遮光板上透光单元的形状为呈方格形的方形透光孔，且方形透光孔矩阵式分布。由此，本发明在同一技术构思下，形成了四种典型的基于折射偏光强度信息的零件外形测量装置的技术方案。

第一种典型的基于折射偏光强度信息的零件外形测量装置结构如下：

一种基于折射偏光强度信息的零件外形测量装置，包括一个光源、光强接收器以及第一挡光板和第二挡光板两个挡光板；一个光源、第一挡光板、第二挡光板、光强接收器沿一直线方向依次设置，接近或者贴合光强接收器的第二挡光板与第一挡光板之间为放置待测件的空间；所述光源、第一挡光板、光强接收器的位置固定，所述第二挡光板限位安装且能够横向直线移动；

所述第一挡光板上设置N个平行的条状透光孔；所述第二挡光板上设置至少N个平行的条状挡光条；所述光强接收器主要是由N个相同的条状的光强传感器依次并排组装成的一个平板状的光强接收装置，每个光强传感器均与中央处理器电性连接以传输采集到的信号；所述N为正整数。