[发明专利]一种基于计算机视觉的光路反射机构运动测量方法及装置

权利要求书

1.一种基于计算机视觉的光路反射机构运动测量装置，其特征在于，包括：

龙门支架（2），所述龙门支架（2）包括第一支撑架及分别固接于所述第一支撑架两端的第二支撑架与第三支撑架，所述第一支撑架上固接有顶端测量机构（3），所述第二支撑架与第三支撑架上分别固接有第一侧围测量机构（4）与第二侧围测量机构（5），所述顶端测量机构（3）用于测量狭长柔性部件（1）正上方的位姿，所述第一侧围测量机构（4）与第二侧围测量机构（5）分别用于测量狭长柔性部件（1）侧面的位姿；

所述第一支撑架、第二支撑架及第三支撑架上均固接有滑轨，且所述第一支撑架、第二支撑架及第三支撑架上分别固接有第一丝杆、第二丝杆及第三丝杆，所述顶端测量机构（3）、第一侧围测量机构（4）及第二侧围测量机构（5）分别与第一丝杆、第二丝杆及第三丝杆螺纹连接；

所述顶端测量机构（3）包括第一连接块（31）、固定于所述第一连接块（31）上的第一电机（32）及分别固定于所述第一连接块（31）两端的第一L型杆（33）与第二L型杆（34），所述第一L型杆（33）与第二L型杆（34）上分别螺纹连接有第一转动摄像组件（35），所述第一连接块（31）的正下方螺纹连接有等腰梯形多面镜（36），且所述第一L型杆（33）与第二L型杆（34）上固接有U型弧形件（37），所述U型弧形件（37）螺纹连接有光条发射器（38）；

所述第一侧围测量机构（4）与第二侧围测量机构（5）结构相同且关于第一支撑架对称设置，所述第一侧围测量机构（4）包括第二连接块（41）、固定于所述第二连接块（41）上的第二电机（42）及分别固定于所述第二连接块（41）两端的第一弧形固定杆（43）与第二弧形固定杆（44），所述第一弧形固定杆（43）与第二弧形固定杆（44）上分别设置有第二转动摄像组件，所述第二连接块（41）上与第二电机（42）相邻的一侧上固接有平面镜（45）。

2.如权利要求1所述的一种基于计算机视觉的光路反射机构运动测量装置，其特征在于，所述第一转动摄像组件（35）与第二转动摄像组件的结构相同，所述第一转动摄像组件（35）包括第一固定件（351）、与所述第一固定件（351）插接的第二固定件（352）及与所述第二固定件（352）转动连接的相机（353），所述第一固定件（351）与第一L型杆（33）螺纹连接。

3.如权利要求2所述的一种基于计算机视觉的光路反射机构运动测量装置，其特征在于，所述第一固定件（351）一端开设有螺纹孔，另一端开设有插销孔，所述螺纹孔中螺纹连接有第一L型杆（33），所述第二固定件（352）一端设置有插销，另一端设置有凹槽，所述凹槽相对的两侧壁上分别开设有连接孔，所述插销与第一固定件（351）上的插销孔相匹配，所述凹槽中转动连接有相机固定块（354），所述相机固定块（354）上固接有相机（353）。

4.应用于权利要求3所述的一种基于计算机视觉的光路反射机构运动测量装置的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将被测件放置于多自由度运动平台上，移动运动测量装置与运动平台相配合，当对静止的被测件测量时，运动平台处于静止状态；当运动被测件进行测量时，被测件为可变狭长柔性部件，通过液压驱动运动平台带动被测件运动或者被测件通过被动牵连运动；

S2、打开运动测量装置顶端的光条发射器，通过运动测量装置顶端多面镜及两侧面的平面镜进行反射，使得光条投射与被测件的顶部及周围面上，判断被测件的顶端与两侧面的光条反射情况，光条反射不满足需求时调整摄像头的位置；当摄像头捕捉的光条不满足需求时，通过调整摄像头的高度以及角度，以最大程度捕获到图像；

S3、通过测量装置顶端及两侧端的摄像头捕捉被测件顶部、左右两侧反射的光条图像，以使得被测件顶部和两侧围图像实现了同步全息；

S4、将图像数据通过数据采集系统传至工控机，所述工控机进行图像分析与位姿解算，完成对被测件的位姿测量。