[发明专利]一种用于高反射率零件的面结构光三维测量装置与方法

摘要

一种用于高反射率零件的面结构光三维测量装置与方法，涉及三维光学测量领域，是为了解决现有装置的结构复杂导致体积大、测量速度慢的问题。本发明装置包括蓝色激光光源系统、结构光图案生成系统、同步控制电路、图像采集系统和计算机。该装置具有体积小、重量轻、投射速度快等优点。本发明方法通过投射随机或伪随机编码图案，正和反两组呈周期变化的黑白条纹图案，有效抑制零件表面的局部镜面反射、互反射和方向反射等现象，快速实现左右相机拍摄的两幅图像亚像素点匹配，完成高反射率零件的高效测量。本发明适用于高反射率零件的面结构光三维测量。

主权项

一种用于高反射率零件的面结构光三维测量装置，其特征是：它包括蓝色激光系统(1)、结构光生成系统(2)、同步电路(3)、图像采集系统(4)和计算机(5)；蓝色激光系统(1)包括激光二极管驱动电路(21)、一号蓝色激光模组(22)、二号蓝色激光模组(23)、反光镜(24)、汇聚透镜(25)和扩散片组(26)；结构光生成系统(2)包括伺服马达(27)、带有图案的圆形光栅片(28)和聚焦镜头(29)；一号蓝色激光模组(22)竖直设置，二号蓝色激光模组(23)水平设置；蓝色激光系统(1)经一号蓝色激光模组(22)发出的水平方向的光直接投射至汇聚透镜(25)；蓝色激光系统(1)经二号蓝色激光模组(23)发出的竖直方向的光投射至反射至反光镜组(24)，反射纸汇聚透镜(25)，经所述汇聚透镜将一号蓝色激光模组(22)和二号蓝色激光模组(23)发出的光线会聚至扩散片组(26)；经所述扩散片组(26)经两次扩散至带有图案的圆形光栅片(28)，经带有图案的圆形光栅片(28)透射至聚焦镜头(29)，并经聚焦镜头(29)聚焦至待测零件上；伺服马达(27)带动带有图案的圆形光栅片(28)转动；图像采集系统(4)包括两个CCD相机和两块蓝光滤光片，所述两块蓝光滤光片分别设置在两个CCD相机的镜头上；所述两个CCD相机均用于采集待测零件的图像；同步电路(3)用于控制两个CCD相机作同步采集；所述两个CCD相机的图像信号输出端与计算机(5)的两个图像信号输入端连接。