[实用新型]一种多角度2D/3D检测的光学装置

说明书

本实用新型提供一种多角度2D/3D检测的光学装置，包括多个角度倾斜的相机检测模块、两个投影模块以及正面相机检测模块；所述多个角度倾斜的相机检测模块均匀间隔设置于产品的上方，且每个角度倾斜的相机检测模块包括第一相机、基于沙姆定律铰链原则的连续激光三维扫描装置以及第一镜头，所述基于沙姆定律铰链原则的连续激光三维扫描装置连接于所述第一相机与第一镜头之间，所述第一镜头朝靠近产品的方向设置，所述两个投影模块对称设置于所述正面相机检测模块的两侧并位于产品的上方，所述正面相机检测模块位于产品的正上方。

技术领域

本实用新型涉及光学检测技术领域，尤其涉及一种多角度2D/3D检测的光学装置。

背景技术

目前，在机器视觉中2D检测和测量技术使用较为普遍，基本都根据产品形态设计专用的成像方案。随着产品质量要求不断提高，其检测的需求也不断增加，越来越多的产品检测和测量都增加了3D检测需求，因此既要满足2D表面质量检测的要求，也要满足3D形貌尺寸的质量要求。

现有的3D解决方法基本使用线激光3D相机（三角法）、散斑结构光相机、TOF-3D相机等方式，其中德国、加拿大有较多采用线激光3D相机的方式，但该技术的线扫成像方式需要高精度匀速的机构运动进行配合，集成的2D相机和线激光均成一定的夹角进行拍摄，无法兼容多个产品检测面。

散斑结构光和TOF相机精度不高，不适用于高精度产品的检测和测量要求。针对目前产品多个面的2D、3D检测和测量的需求，均是使用多个检测或测量工位分开拍摄的，原因是因为3D相机分辨率有限，无法提供X/Y向的高精度测量能力，且集成的都是FA镜头，该镜头存在一定的视场角，无法平行测量X/Y方向平面的尺寸。因此，针对产品多个面的2D3D检测，现在的检测方案依然会进行分工位设计，整体的检测设备尺寸过大，运动机构较多，且成本居高不下。

鉴于以上所述，实有必要提供一种新型的多角度2D/3D检测的光学装置以克服上述缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种多角度2D/3D检测的光学装置，可以实现多角度拍摄检测，检测全面，整体结构紧凑便于封装，且制造成本低。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种多角度2D/3D检测的光学装置，包括多个角度倾斜的相机检测模块、两个投影模块以及正面相机检测模块；所述多个角度倾斜的相机检测模块均匀间隔设置于产品的上方，且每个角度倾斜的相机检测模块包括第一相机、基于沙姆定律铰链原则的连续激光三维扫描装置以及第一镜头，所述基于沙姆定律铰链原则的连续激光三维扫描装置连接于所述第一相机与第一镜头之间，所述第一镜头朝靠近产品的方向设置，所述两个投影模块对称设置于所述正面相机检测模块的两侧并位于产品的上方，所述正面相机检测模块位于产品的正上方。

优选的，每个投影模块包括复合透镜以及第一远心镜头；所述复合透镜与第一远心镜头连接，且所述第一远心镜头朝靠近产品的方向设置。

优选的，每个投影模块还包括投影主板，所述复合透镜与第一远心镜头均安装于所述投影主板上。

优选的，所述正面相机检测模块包括第二相机以及第二远心镜头；所述第二相机与所述第二远心镜头连接，且所述第二远心镜头朝靠近产品的方向设置。

优选的，所述多角度2D/3D检测的光学装置还包括环形光源，所述环形光源与产品相邻设置。

与现有技术相比，本实用新型提供的一种多角度2D/3D检测的光学装置，有益效果在于：1）通过对产品的五个面同时进行拍摄，且可以融合高帧率的2D和3D成像技术，实现多角度检测，检测全面；

2）正面相机检测模块相机增加高解析力的远心镜头，不仅可以实现高精度的3D测量，同样可以实现高精度的2D测量，因此X/Y向测量精度更高；

3）整体结构设计更为紧凑，便于封装，减少了整体结构的制造成本；