對圓孔工件的內(nèi)外壁進行圖像拍攝的方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種對圓孔工件的內(nèi)外壁進行圖像拍攝的方法和裝置。該裝置主要包括：平面反射鏡、直線運動平臺、旋轉(zhuǎn)運動平臺和內(nèi)壁相機。平面反射鏡在滑臺的支撐下從圓孔工件的底部伸入到所述圓孔工件的內(nèi)部，反射所述圓孔工件的內(nèi)壁的圖像；內(nèi)壁相機安裝在所述圓孔工件的上方，其成像面與平面反射鏡的反射面方向垂直，在直線運動平臺帶動圓孔工件移動到起始高度，旋轉(zhuǎn)運動平臺帶動圓孔工件旋轉(zhuǎn)到起始角度后進行拍照處理，獲取圓孔工件的內(nèi)壁的圖像。本發(fā)明可以使得內(nèi)壁相機在平面反射鏡的配合下方便地拍攝到圓孔工件的各個高度對應(yīng)的內(nèi)壁圖像，并進一步利用處理器對內(nèi)壁圖像進行保存和合并處理，得到圓孔工件的完整的內(nèi)壁圖像。
【專利說明】對圓孔工件的內(nèi)外壁進行圖像拍攝的方法和裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工件表面檢測【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種對圓孔工件的內(nèi)外壁進行圖像拍攝的方法和裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，微小形狀尺寸的功能零件在汽車制造、航空航天等領(lǐng)域得到越來越廣泛的發(fā)展與應(yīng)用，對這些微結(jié)構(gòu)零件的表面質(zhì)量也提出了越來越高的要求。其中，對于圓孔工件的外壁表面以及內(nèi)壁表面的質(zhì)量檢測需求越來越多，尤其是對一些管壁比較薄的圓孔工件，有必要同時對工件的內(nèi)壁和外壁表面的質(zhì)量進行檢測，以便發(fā)現(xiàn)貫通缺陷之類的問題。
[0003]對圓孔工件的內(nèi)壁進行檢測問題一直以來是個難點?，F(xiàn)有技術(shù)中的一種對圓孔工件的內(nèi)壁進行檢測的方法為:采用放大鏡或者工業(yè)內(nèi)窺鏡通過人眼來觀察圓孔工件的內(nèi)壁是否存在缺陷。
[0004]上述現(xiàn)有技術(shù)中的對圓孔工件的內(nèi)壁進行檢測的方法的缺點為:該檢測方法依賴人工觀測，得到的檢測結(jié)果受人工因素影響，檢測結(jié)果可能因人而異。該方法無法將觀察到的圓孔工件的內(nèi)壁的圖像進行保存，不便于檢測結(jié)果的綜合分析，效率較低。而采用工業(yè)內(nèi)窺鏡的觀察方法還存在價格較高，且無法對圓孔工件的內(nèi)外壁同時檢測的缺點。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所解決的技術(shù)問題是:現(xiàn)有技術(shù)中的對圓孔工件的內(nèi)壁的檢測結(jié)果受人工因素影響，有待進一步提聞。
[0006]本發(fā)明提供了如下方案:
[0007]—種對圓孔工件的內(nèi)外壁進行圖像拍攝的裝置，包括:平面反射鏡，直線運動平臺，旋轉(zhuǎn)運動平臺和內(nèi)壁相機；
[0008]所述的平面反射鏡，用于在滑臺的支撐下從圓孔工件的底部伸入到所述圓孔工件的內(nèi)部，所述平面反射鏡的反射面方向與所述圓孔工件的軸線平行，反射所述圓孔工件的內(nèi)壁的圖像；
[0009]所述的直線運動平臺，用于帶動所述圓孔工件做垂直方向的上下移動；
[0010]所述的旋轉(zhuǎn)運動平臺，用于帶動所述圓孔工件做水平方向的旋轉(zhuǎn)運動；
[0011]所述的內(nèi)壁相機，用于在支架的支撐下安裝在所述圓孔工件的上方，所述內(nèi)壁相機的成像面與所述平面反射鏡的反射面方向垂直，在所述直線運動平臺帶動所述圓孔工件移動到檢測的起始高度，所述旋轉(zhuǎn)運動平臺帶動所述圓孔工件旋轉(zhuǎn)到檢測的起始角度后，所述內(nèi)壁相機進行拍照處理，獲取所述圓孔工件的內(nèi)壁的圖像。
[0012]所述的裝置還包括:
[0013]外壁相機，用于在支架的支撐下安裝在所述圓孔工件的側(cè)面，所述外壁相機的成像面與所述圓孔工件的軸線平行，在所述直線運動平臺帶動所述圓孔工件移動到檢測的起始高度，所述旋轉(zhuǎn)運動平臺帶動所述圓孔工件旋轉(zhuǎn)到檢測的起始角度后，所述外壁相機進行拍照處理，獲取所述圓孔工件的外壁的圖像。
[0014]所述內(nèi)壁相機和內(nèi)壁遠(yuǎn)心鏡頭被組合在一起安裝在內(nèi)壁相機支架上，利用所述內(nèi)壁相機支架實現(xiàn)所述內(nèi)壁相機的垂直方向的位移與傾角位置的微調(diào)整；
[0015]所述外壁相機和外壁遠(yuǎn)心鏡頭被組合在一起安裝在外壁相機支架上，利用所述外壁相機支架實現(xiàn)所述外壁相機的水平方向的位移與傾角位置的微調(diào)整；
[0016]所述平面反射鏡、反射鏡套筒、手動水平旋臺、手動XY滑臺從上至下依次安裝，被固定在工作臺面上，通過所述手動水平旋臺和手動XY滑臺實現(xiàn)所述平面反射鏡的位置與方向的微調(diào)整。
[0017]所述的圓孔工件通過工件夾具被安裝在所述旋轉(zhuǎn)運動平臺上，所述旋轉(zhuǎn)運動平臺通過轉(zhuǎn)接板被安裝在所述直線運動平臺上，在對所述圓孔工件的內(nèi)外壁進行圖像拍攝時，所述平面反射鏡、圓孔工件和旋轉(zhuǎn)運動平臺三者的軸心線一致；
[0018]所述的旋轉(zhuǎn)運動平臺以設(shè)定的檢測角度為間隔逐步帶動所述圓孔工件旋轉(zhuǎn)，在每個檢測角度所述內(nèi)壁相機拍攝一副內(nèi)壁圖像，所述外壁相機拍攝一副外壁圖像，在所述圓孔工件旋轉(zhuǎn)一周后，所述的直線運動平臺帶動所述圓孔工件移動到下一個檢測高度。
[0019]所述的裝置還包括:
[0020]處理器，用于通過數(shù)據(jù)線和所述內(nèi)壁相機、外壁相機連接，控制所述旋轉(zhuǎn)運動平臺、直線運動平臺的啟動和停止，接收所述內(nèi)壁相機拍攝的內(nèi)壁圖像、所述外壁相機拍攝的外壁圖像，將接收到的內(nèi)壁圖像、外壁圖像、對應(yīng)的檢測角度和檢測高度進行關(guān)聯(lián)存儲，將同一檢測高度對應(yīng)的相鄰檢測角度的內(nèi)壁圖像和外壁圖像分別進行合并處理，得到所述同一檢測高度對應(yīng)的完整的內(nèi)壁圖像和外壁圖像。
[0021]一種對圓孔工件的內(nèi)外壁進行圖像拍攝的方法，包括:
[0022]在滑臺的支撐下將平面反射鏡從圓孔工件的底部伸入到所述圓孔工件的內(nèi)部，所述平面反射鏡的反射面方向與所述圓孔工件的軸線平行，反射所述圓孔工件的內(nèi)壁的圖像；
[0023]通過直線運動平臺帶動所述圓孔工件做垂直方向的上下移動，通過旋轉(zhuǎn)運動平臺帶動所述圓孔工件做水平方向的旋轉(zhuǎn)運動；
[0024]將內(nèi)壁相機在支架的支撐下安裝在所述圓孔工件的上方，所述內(nèi)壁相機的成像面與所述平面反射鏡的反射面方向垂直，在所述直線運動平臺帶動所述圓孔工件移動到檢測的起始高度，所述旋轉(zhuǎn)運動平臺帶動所述圓孔工件旋轉(zhuǎn)到檢測的起始角度后，所述內(nèi)壁相機進行拍照處理，獲取所述圓孔工件的內(nèi)壁的圖像。
[0025]所述的方法還包括:
[0026]將外壁相機在支架的支撐下安裝在所述圓孔工件的側(cè)面，所述外壁相機的成像面與所述圓孔工件的軸線平行，在所述直線運動平臺帶動所述圓孔工件移動到檢測的起始高度，所述旋轉(zhuǎn)運動平臺帶動所述圓孔工件旋轉(zhuǎn)到檢測的起始角度后，所述外壁相機進行拍照處理，獲取所述圓孔工件的外壁的圖像。
[0027]所述的方法還包括:
[0028]所述內(nèi)壁相機和內(nèi)壁遠(yuǎn)心鏡頭被組合在一起安裝在內(nèi)壁相機支架上，利用所述內(nèi)壁相機支架實現(xiàn)所述內(nèi)壁相機的垂直方向位移與傾角位置的微調(diào)整；
[0029]所述外壁相機和外壁遠(yuǎn)心鏡頭被組合在一起安裝在外壁相機支架上，利用所述外壁相機支架實現(xiàn)所述外壁相機的水平方向位移與傾角位置的微調(diào)整；
[0030]所述平面反射鏡、反射鏡套筒、手動水平旋臺、手動XY滑臺從上至下依次安裝，被固定在工作臺面上，通過所述手動水平旋臺和手動XY滑臺實現(xiàn)所述平面反射鏡的位置與方向的微調(diào)整。
[0031]所述的方法還包括:
[0032]所述的圓孔工件通過工件夾具被安裝在所述旋轉(zhuǎn)運動平臺上，所述旋轉(zhuǎn)運動平臺通過轉(zhuǎn)接板被安裝在所述直線運動平臺上，在對所述圓孔工件的內(nèi)外壁進行圖像拍攝時，所述平面反射鏡、圓孔工件和旋轉(zhuǎn)運動平臺三者的軸心線一致；
[0033]所述的旋轉(zhuǎn)運動平臺以設(shè)定的檢測角度為間隔逐步帶動所述圓孔工件旋轉(zhuǎn)，在每個檢測角度所述內(nèi)壁相機拍攝一副內(nèi)壁圖像，所述外壁相機拍攝一副外壁圖像，在所述圓孔工件旋轉(zhuǎn)一周后，所述的直線運動平臺帶動所述圓孔工件移動到下一個檢測高度。
[0034]所述的方法還包括:
[0035]將處理器通過數(shù)據(jù)線和所述內(nèi)壁相機、外壁相機連接，所述處理器控制所述旋轉(zhuǎn)運動平臺、直線運動平臺的啟動和停止，接收所述內(nèi)壁相機拍攝的內(nèi)壁圖像、所述外壁相機拍攝的外壁圖像，將接收到的內(nèi)壁圖像、外壁圖像、對應(yīng)的檢測角度和檢測高度進行關(guān)聯(lián)存儲，將同一檢測高度對應(yīng)的相鄰檢測角度的內(nèi)壁圖像和外壁圖像分別進行合并處理，得到所述同一檢測高度對應(yīng)的完整的內(nèi)壁圖像和外壁圖像。
[0036]由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實施例通過將平面反射鏡伸入到圓孔工件的內(nèi)部，將內(nèi)壁相機設(shè)置在圓孔工件的上部，內(nèi)壁相機的對焦和成像面與平面反射鏡的反射面方向垂直，可以使得內(nèi)壁相機在平面反射鏡的配合下方便地拍攝到圓孔工件的各個高度對應(yīng)的內(nèi)壁圖像，并進一步利用處理器對內(nèi)壁圖像進行保存和合并處理，得到圓孔工件的完整的內(nèi)壁圖像，可以使得后續(xù)根據(jù)內(nèi)壁圖像方便對圓孔工件的內(nèi)壁進行檢測，提高了圓孔工件的內(nèi)壁的檢測效率。該方法克服了依賴人工觀測圓孔工件的內(nèi)壁，檢測結(jié)果受人工因素影響的缺點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0037]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0038]圖1為本發(fā)明實施例1提供的一種對圓孔工件的內(nèi)外壁進行圖像拍攝的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖2為本發(fā)明實施例2提供的一種對圓孔工件的內(nèi)外壁進行圖像拍攝的方法的具體流程圖。
[0040]圖中:1、內(nèi)壁相機；2、內(nèi)壁遠(yuǎn)心鏡頭；3、內(nèi)壁光源；4、圓孔工件；5、平面反射鏡；
6、反射鏡套筒；7、手動水平旋臺；8、手動XY滑臺；9、外壁相機；10、外壁遠(yuǎn)心鏡頭；11、外壁光源；12、工件夾具；13、旋轉(zhuǎn)運動平臺；14、直線運動平臺；15、電機支架；16、視覺系統(tǒng)支架；17、外壁相機支架；18、內(nèi)壁相機支架；19、處理器。

【具體實施方式】
[0041]如上所述，本發(fā)明的目的在于:通過將平面反射鏡伸入到圓孔工件的內(nèi)部，將內(nèi)壁相機設(shè)置在圓孔工件的上部，內(nèi)壁相機的成像面與平面反射鏡的反射面方向垂直，可以使得內(nèi)壁相機在平面反射鏡的配合下方便地拍攝到圓孔工件的各個高度對應(yīng)的內(nèi)壁圖像，提高圓孔工件的內(nèi)壁的檢測效率。
[0042]為便于對本發(fā)明實施例的理解，下面將結(jié)合附圖以幾個具體實施例為例做進一步的解釋說明，且各個實施例并不構(gòu)成對本發(fā)明實施例的限定。
[0043]實施例1
[0044]該實施例提供了一種對圓孔工件的內(nèi)外壁進行圖像拍攝的裝置，該裝置的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，包括:內(nèi)壁相機1、內(nèi)壁遠(yuǎn)心鏡頭2、內(nèi)壁光源3、圓孔工件4、平面反射鏡5、反射鏡套筒6、手動水平旋臺7、手動XY滑臺8、外壁相機9、外壁遠(yuǎn)心鏡頭10、外壁光源11、工件夾具12、旋轉(zhuǎn)運動平臺13、直線運動平臺14、電機支架15、視覺系統(tǒng)支架16、外壁相機支架17、內(nèi)壁相機支架18和處理器19。
[0045]在實際應(yīng)用中，上述內(nèi)壁C⑶相機1、外壁C⑶相機9可以為CXD (Charge-coupledDevice，電荷耦合元件)相機或者數(shù)碼相機。上述平面反射鏡5可以為帶有傾斜度的平面反射鏡，比如為45度平面反射鏡。上述處理器19可以為PC (personal computer,個人計算機)等計算機。
[0046]下面以內(nèi)壁相機1、外壁相機9為CCD相機，平面反射鏡5為45度平面反射鏡，處理器19為計算機為例來說明本發(fā)明實施例。
[0047]上述圓孔工件內(nèi)外壁視覺檢測裝置可分為三個基本組成單元:
[0048]I)電機自動控制單元，包括圓孔工件4、工件夾具12、旋轉(zhuǎn)運動平臺13、直線運動平臺14、電機支架15和計算機19 ；
[0049]2)反射鏡單元，包括45度平面反射鏡5、反射鏡套筒6、手動水平旋臺7、手動XY滑臺8 ；
[0050]3)視覺系統(tǒng)單元，包括內(nèi)壁CXD相機1、內(nèi)壁遠(yuǎn)心鏡頭2、內(nèi)壁光源3、外壁CXD相機9、外壁遠(yuǎn)心鏡頭10、外壁光源11、視覺系統(tǒng)支架16、外壁CXD相機支架17、內(nèi)壁CXD相機支架18。
[0051]圓孔工件4通過工件夾具12被安裝在旋轉(zhuǎn)運動平臺13上。旋轉(zhuǎn)運動平臺則通過L型轉(zhuǎn)接板被安裝在直線運動平臺14上。直線運動平臺14再通過電機支架15被固定在工作臺面上。旋轉(zhuǎn)運動平臺13為中空型，可使45度平面反射鏡5從底部伸入到圓孔工件4內(nèi)部。旋轉(zhuǎn)運動平臺13和直線運動平臺14的信號線與計算機19相連，在檢測過程中，直線運動平臺13帶動所述圓孔工件4做垂直方向的上下移動，旋轉(zhuǎn)運動平臺14帶動圓孔工件4做水平方向的旋轉(zhuǎn)運動。由計算機19控制旋轉(zhuǎn)運動平臺13和直線運動平臺14的啟動和停止。在檢測過程中，45度平面反射鏡5、圓孔工件4和旋轉(zhuǎn)運動平臺13三者的軸心線一致。
[0052]45度平面反射鏡5、反射鏡套筒6、手動水平旋臺7、手動XY滑臺8從上至下依次安裝，被固定在工作臺面上。通過所述手動水平旋臺7和手動XY滑臺8實現(xiàn)所述45度平面反射鏡5的位置與方向的微調(diào)整。在檢測過程中，反射鏡單元保持固定不動。
[0053]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)能理解圖1中的45度平面反射鏡5、反射鏡套筒6、手動水平旋臺7、手動XY滑臺8的結(jié)構(gòu)關(guān)系僅為舉例，其他現(xiàn)有的或今后可能出現(xiàn)的45度平面反射鏡
5、反射鏡套筒6、手動水平旋臺7、手動XY滑臺8的結(jié)構(gòu)關(guān)系如可適用于本發(fā)明實施例，比如，將手動水平旋臺7、手動XY滑臺8的結(jié)構(gòu)合二為一，或者，將反射鏡套筒6、手動水平旋臺7、手動XY滑臺8的結(jié)構(gòu)合三為一，也應(yīng)包含在本發(fā)明保護范圍以內(nèi)，并在此以引用方式包含于此。
[0054]視覺系統(tǒng)單元包括了內(nèi)壁拍攝用和外壁拍攝用2套視覺檢測單元。其中，內(nèi)壁CCD相機I和內(nèi)壁遠(yuǎn)心鏡頭2被組合在一起安裝在內(nèi)壁CXD相機支架18上，鏡頭向下設(shè)置在工件上方。外壁CXD相機9和外壁遠(yuǎn)心鏡頭10被組合在一起安裝在外壁CXD相機支架17上，鏡頭水平設(shè)置在工件側(cè)方。內(nèi)壁CCD相機支架和外壁CCD相機支架分別被安裝在視覺系統(tǒng)支架16上，最后固定于工作臺面。內(nèi)壁CCD相機I和外壁CCD相機9的信號線與計算機19相連，檢測時由計算機19控制內(nèi)壁CXD相機I和外壁CXD相機9的拍攝，CXD相機I和外壁CCD相機9將拍攝的圖像傳輸給計算機19，計算機19將接收到的圖像進行保存和合并等處理。
[0055]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)能理解圖1中的內(nèi)壁C⑶相機1、內(nèi)壁遠(yuǎn)心鏡頭2和內(nèi)壁C⑶相機支架18的結(jié)構(gòu)關(guān)系，以及外壁CCD相機9、外壁遠(yuǎn)心鏡頭10和外壁CCD相機支架17的結(jié)構(gòu)關(guān)系僅為舉例，其他現(xiàn)有的或今后可能出現(xiàn)的內(nèi)壁CCD相機1、內(nèi)壁遠(yuǎn)心鏡頭2和內(nèi)壁CXD相機支架18的結(jié)構(gòu)關(guān)系，外壁CXD相機9、外壁遠(yuǎn)心鏡頭10和外壁CXD相機支架17的結(jié)構(gòu)關(guān)系如可適用于本發(fā)明實施例，也應(yīng)包含在本發(fā)明保護范圍以內(nèi)，并在此以引用方式包含于此。
[0056]在檢測過程中，45度平面反射鏡5處于圓孔工件內(nèi)部，將工件內(nèi)壁圖像反射到設(shè)置在工件上方的內(nèi)壁CCD相機I成像。45度平面反射鏡5的棒身為圓柱形，其直徑可僅略小于被測圓孔工件的直徑。內(nèi)壁CCD相機支架可實現(xiàn)垂直方向的位移與傾角位置的微調(diào)整，便于內(nèi)壁CXD相機I成像面與工件軸線垂直。檢測時，圓孔工件的外壁圖像直接進入外壁CXD相機9成像。外壁CXD相機支架可實現(xiàn)水平方向的位移與傾角位置的微調(diào)整，便于外壁CXD相機9成像面與工件軸線平行。
[0057]內(nèi)壁CXD相機I的成像面與45度平面反射鏡5的反射面方向垂直，在所述直線運動平臺14帶動所述圓孔工件4移動到檢測的起始高度,所述旋轉(zhuǎn)運動平臺13帶動所述圓孔工件4旋轉(zhuǎn)到檢測的起始角度后，所述內(nèi)壁CCD相機I進行拍照處理，獲取所述圓孔工件4的內(nèi)壁的圖像。
[0058]外壁CXD相機9的成像面與圓孔工件4的軸線平行，在所述直線運動平臺14帶動所述圓孔工件4移動到檢測的起始高度，所述旋轉(zhuǎn)運動平臺13帶動所述圓孔工件4旋轉(zhuǎn)到檢測的起始角度后，外壁CCD相機9進行拍照處理，獲取所述圓孔工件4的外壁的圖像。
[0059]上述內(nèi)壁CXD相機1、外壁CXD相機9的拍攝操作的啟動可以通過上述計算機19來控制，也可以通過人工控制。
[0060]上述圖1中的內(nèi)壁光源3和外壁光源11可以為自然光和人造光，其中，人造光可以為閃光燈、太陽燈、電影燈。這三種是比較專業(yè)的燈光。這三種燈的色溫都很準(zhǔn)，5500K左右。人造光還可以為更加便宜的是鎢絲燈和三基色燈。
[0061]電機支架15與視覺系統(tǒng)支架16可以如圖1所示呈180度水平角相對設(shè)置，也可以呈90度水平角設(shè)置。
[0062]在對圓孔工件的內(nèi)外壁進行檢測的過程中，旋轉(zhuǎn)運動平臺13以設(shè)定的檢測角度為間隔逐步帶動所述圓孔工件旋轉(zhuǎn)，在每個檢測角度所述內(nèi)壁CCD相機I拍攝一副內(nèi)壁圖像，所述外壁CCD相機9拍攝一副外壁圖像，在所述圓孔工件旋轉(zhuǎn)一周后，所述的直線運動平臺14帶動所述圓孔工件移動到下一個檢測高度。
[0063]上述旋轉(zhuǎn)運動平臺13和直線運動平臺14的詳細(xì)操作過程如下:
[0064]所述的旋轉(zhuǎn)運動平臺13，具體用于在所述直線運動平臺帶動所述圓孔工件移動到檢測的起始高度后，帶動所述圓孔工件旋轉(zhuǎn)到檢測的起始角度，在所述內(nèi)壁CCD相機I在所述起始角度拍攝第一幅內(nèi)壁圖像、所述外壁CCD相機9在所述起始角度拍攝第一幅外壁圖像后，帶動所述圓孔工件順時針或者逆時針旋轉(zhuǎn)到第二個檢測角度，在所述內(nèi)壁CCD相機I在所述第二個檢測角度拍攝第二幅內(nèi)壁圖像、所述外壁CCD相機9在所述第二個檢測角度拍攝第二幅外壁圖像后，帶動所述圓孔工件順時針或者逆時針旋轉(zhuǎn)到第三個檢測角度，以此類推，直至所述圓孔工件的所述起始高度對應(yīng)的整個圓周的內(nèi)外壁的圖像都被拍攝；
[0065]所述的直線運動平臺14，具體用于在所述圓孔工件的所述起始高度對應(yīng)的整個圓周的內(nèi)外壁的圖像都被拍攝后，帶動所述圓孔工件移動到第二個檢測高度；
[0066]所述的旋轉(zhuǎn)運動平臺13，具體用于在所述直線運動平臺帶動所述圓孔工件移動到第二個檢測高度后，帶動所述圓孔工件旋轉(zhuǎn)到檢測的起始角度，在所述內(nèi)壁CCD相機I在所述起始角度拍攝第一幅內(nèi)壁圖像、所述外壁CCD相機9在所述起始角度拍攝第一幅外壁圖像后，帶動所述圓孔工件順時針或者逆時針旋轉(zhuǎn)到第二個檢測角度，在所述內(nèi)壁CCD相機I在所述第二個檢測角度拍攝第二幅內(nèi)壁圖像、所述外壁CCD相機9在所述第二個檢測角度拍攝第二幅外壁圖像后，帶動所述圓孔工件順時針或者逆時針旋轉(zhuǎn)到第三個檢測角度，以此類推，直至所述圓孔工件的所述第二個檢測高度對應(yīng)的整個圓周的內(nèi)外壁的圖像都被拍攝;
[0067]所述的直線運動平臺14，具體用于在所述圓孔工件的所述第二個檢測高度對應(yīng)的整個圓周的內(nèi)外壁的圖像都被拍攝后，帶動所述圓孔工件移動到第三個檢測高度，以此類推，直至所述圓孔工件的全部內(nèi)外壁的圖像都被拍攝。
[0068]在對圓孔工件的內(nèi)外壁進行檢測的過程中，上述處理器19的操作過程如下:
[0069]處理器19，用于通過數(shù)據(jù)線和所述內(nèi)壁CXD相機1、外壁CXD相機9連接，在所述圓孔工件的全部內(nèi)外壁的圖像都被拍攝后，控制所述旋轉(zhuǎn)運動平臺、直線運動平臺停止運行；
[0070]接收所述內(nèi)壁C⑶相機I拍攝的內(nèi)壁圖像、所述外壁C⑶相機9拍攝的外壁圖像，將接收到的內(nèi)壁圖像、外壁圖像依次進行編號，將相同編號的內(nèi)壁圖像、外壁圖像、對應(yīng)的檢測角度和檢測高度關(guān)聯(lián)存儲在圖像信息表中；
[0071]分別讀取所述圖像信息表中存儲的同一檢測高度對應(yīng)的所有內(nèi)壁圖像和外壁圖像，將同一檢測高度對應(yīng)的相鄰檢測角度的內(nèi)壁圖像進行合并處理，得到所述同一檢測高度對應(yīng)的完整的內(nèi)壁圖像；將同一檢測高度對應(yīng)的相鄰檢測角度的外壁圖像進行合并處理，得到所述同一檢測高度對應(yīng)的完整的外壁圖像。
[0072]重復(fù)執(zhí)行上述圖像讀取、合并處理過程，得到所有檢測高度分別對應(yīng)的完整的內(nèi)壁圖像和外壁圖像。
[0073]實施例2
[0074]基于圖1所示的對圓孔工件的內(nèi)外壁進行圖像拍攝的裝置，該實施例提供的一種對圓孔工件的內(nèi)外壁進行圖像拍攝的方法的處理流程如圖2所示，包括如下的處理步驟:
[0075]步驟S210、將圓孔工件通過工件夾具安裝在旋轉(zhuǎn)運動平臺上，使工件軸心線與旋轉(zhuǎn)運動平臺軸心線一致。
[0076]步驟S220、調(diào)整手動XY滑臺，使45度平面反射鏡的軸心線與旋轉(zhuǎn)運動平臺軸心線一致；調(diào)整手動水平旋臺，使45度平面反射鏡的反射面方向與外壁CCD相機的指向一致，SP與所述圓孔工件的軸線平行。
[0077]步驟S230、調(diào)整內(nèi)壁C⑶相機支架，使內(nèi)壁成像清晰，成像面與工件軸線垂直。調(diào)整外壁CCD相機支架，使外壁成像清晰，成像面與工件軸線平行。
[0078]步驟S240、通過計算機控制旋轉(zhuǎn)運動平臺、直線運動平臺啟動，控制直線運動平臺帶動圓孔工件向上或者向下運動至待測工件壁的起始高度；控制旋轉(zhuǎn)運動平臺帶動圓孔工件旋轉(zhuǎn)一定角度后停止，運動至待測工件壁的起始角度。
[0079]平面反射鏡垂直向上反射圓孔工件的內(nèi)壁的圖像，內(nèi)壁CCD相機在所述起始角度拍攝一幅內(nèi)壁圖像、外壁CCD相機在所述起始角度拍攝第一幅外壁圖像后，內(nèi)壁CCD相機和外壁CCD相機將拍攝的第一副圖像通過數(shù)據(jù)線傳輸給計算機，計算機將接收到的第一副內(nèi)壁圖像、外壁圖像分別進行編號，比如，將第一副內(nèi)壁圖像編號為內(nèi)壁圖像1，將第一副外壁圖像編號為外壁圖像I。然后，計算機將第一副內(nèi)壁圖像、第一副外壁圖像、起始角度和起始高度進行關(guān)聯(lián)存儲，以便后續(xù)合并和分析處理。
[0080]計算機可以采用如下的圖像信息表來存儲內(nèi)壁圖像編號、外壁圖像編號、檢測角度和檢測高度信息。
[0081]圖像信息表
[0082]

【權(quán)利要求】
1.一種對圓孔工件的內(nèi)外壁進行圖像拍攝的裝置，其特征在于，包括:平面反射鏡，直線運動平臺，旋轉(zhuǎn)運動平臺和內(nèi)壁相機； 所述的平面反射鏡，用于在滑臺的支撐下從圓孔工件的底部伸入到所述圓孔工件的內(nèi)部，所述平面反射鏡的反射面方向與所述圓孔工件的軸線平行，反射所述圓孔工件的內(nèi)壁的圖像； 所述的直線運動平臺，用于帶動所述圓孔工件做垂直方向的上下移動； 所述的旋轉(zhuǎn)運動平臺，用于帶動所述圓孔工件做水平方向的旋轉(zhuǎn)運動； 所述的內(nèi)壁相機，用于在支架的支撐下安裝在所述圓孔工件的上方，所述內(nèi)壁相機的成像面與所述平面反射鏡的反射面方向垂直，在所述直線運動平臺帶動所述圓孔工件移動到檢測的起始高度，所述旋轉(zhuǎn)運動平臺帶動所述圓孔工件旋轉(zhuǎn)到檢測的起始角度后，所述內(nèi)壁相機進行拍照處理，獲取所述圓孔工件的內(nèi)壁的圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對圓孔工件的內(nèi)外壁進行圖像拍攝的裝置，其特征在于，所述的裝置還包括: 外壁相機，用于在支架的支撐下安裝在所述圓孔工件的側(cè)面，所述外壁相機的成像面與所述圓孔工件的軸線平行，在所述直線運動平臺帶動所述圓孔工件移動到檢測的起始高度，所述旋轉(zhuǎn)運動平臺帶動所述圓孔工件旋轉(zhuǎn)到檢測的起始角度后，所述外壁相機進行拍照處理，獲取所述圓孔工件的外壁的圖像。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對圓孔工件的內(nèi)外壁進行圖像拍攝的裝置，其特征在于: 所述內(nèi)壁相機和內(nèi)壁遠(yuǎn)心鏡頭被組合在一起安裝在內(nèi)壁相機支架上，利用所述內(nèi)壁相機支架實現(xiàn)所述內(nèi)壁相機的垂直方向的位移與傾角位置的微調(diào)整； 所述外壁相機和外壁遠(yuǎn)心鏡頭被組合在一起安裝在外壁相機支架上，利用所述外壁相機支架實現(xiàn)所述外壁相機的水平方向的位移與傾角位置的微調(diào)整； 所述平面反射鏡、反射鏡套筒、手動水平旋臺、手動XY滑臺從上至下依次安裝，被固定在工作臺面上，通過所述手動水平旋臺和手動XY滑臺實現(xiàn)所述平面反射鏡的位置與方向的微調(diào)整。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的對圓孔工件的內(nèi)外壁進行圖像拍攝的裝置，其特征在于: 所述的圓孔工件通過工件夾具被安裝在所述旋轉(zhuǎn)運動平臺上，所述旋轉(zhuǎn)運動平臺通過轉(zhuǎn)接板被安裝在所述直線運動平臺上，在對所述圓孔工件的內(nèi)外壁進行圖像拍攝時，所述平面反射鏡、圓孔工件和旋轉(zhuǎn)運動平臺三者的軸心線一致； 所述的旋轉(zhuǎn)運動平臺以設(shè)定的檢測角度為間隔逐步帶動所述圓孔工件旋轉(zhuǎn)，在每個檢測角度所述內(nèi)壁相機拍攝一副內(nèi)壁圖像，所述外壁相機拍攝一副外壁圖像，在所述圓孔工件旋轉(zhuǎn)一周后，所述的直線運動平臺帶動所述圓孔工件移動到下一個檢測高度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的對圓孔工件的內(nèi)外壁進行圖像拍攝的裝置，其特征在于，所述的裝置還包括: 處理器，用于通過數(shù)據(jù)線和所述內(nèi)壁相機、外壁相機連接，控制所述旋轉(zhuǎn)運動平臺、直線運動平臺的啟動和停止，接收所述內(nèi)壁相機拍攝的內(nèi)壁圖像、所述外壁相機拍攝的外壁圖像，將接收到的內(nèi)壁圖像、外壁圖像、對應(yīng)的檢測角度和檢測高度進行關(guān)聯(lián)存儲，將同一檢測高度對應(yīng)的相鄰檢測角度的內(nèi)壁圖像和外壁圖像分別進行合并處理，得到所述同一檢測高度對應(yīng)的完整的內(nèi)壁圖像和外壁圖像。
6.一種對圓孔工件的內(nèi)外壁進行圖像拍攝的方法，其特征在于，包括: 在滑臺的支撐下將平面反射鏡從圓孔工件的底部伸入到所述圓孔工件的內(nèi)部，所述平面反射鏡的反射面方向與所述圓孔工件的軸線平行，反射所述圓孔工件的內(nèi)壁的圖像； 通過直線運動平臺帶動所述圓孔工件做垂直方向的上下移動，通過旋轉(zhuǎn)運動平臺帶動所述圓孔工件做水平方向的旋轉(zhuǎn)運動； 將內(nèi)壁相機在支架的支撐下安裝在所述圓孔工件的上方，所述內(nèi)壁相機的成像面與所述平面反射鏡的反射面方向垂直，在所述直線運動平臺帶動所述圓孔工件移動到檢測的起始高度，所述旋轉(zhuǎn)運動平臺帶動所述圓孔工件旋轉(zhuǎn)到檢測的起始角度后，所述內(nèi)壁相機進行拍照處理，獲取所述圓孔工件的內(nèi)壁的圖像。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的對圓孔工件的內(nèi)外壁進行圖像拍攝的方法，其特征在于，所述的方法還包括: 將外壁相機在支架的支撐下安裝在所述圓孔工件的側(cè)面，所述外壁相機的成像面與所述圓孔工件的軸線平行，在所述直線運動平臺帶動所述圓孔工件移動到檢測的起始高度，所述旋轉(zhuǎn)運動平臺帶動所述圓孔工件旋轉(zhuǎn)到檢測的起始角度后，所述外壁相機進行拍照處理，獲取所述圓孔工件的外壁的圖像。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的對圓孔工件的內(nèi)外壁進行圖像拍攝的方法，其特征在于，所述的方法還包括: 所述內(nèi)壁相機和內(nèi)壁遠(yuǎn)心鏡頭被組合在一起安裝在內(nèi)壁相機支架上，利用所述內(nèi)壁相機支架實現(xiàn)所述內(nèi)壁相機的垂直方向位移與傾角位置的微調(diào)整； 所述外壁相機和外壁遠(yuǎn)心鏡頭被組合在一起安裝在外壁相機支架上，利用所述外壁相機支架實現(xiàn)所述外壁相機的水平方向位移與傾角位置的微調(diào)整； 所述平面反射鏡、反射鏡套筒、手動水平旋臺、手動XY滑臺從上至下依次安裝，被固定在工作臺面上，通過所述手動水平旋臺和手動XY滑臺實現(xiàn)所述平面反射鏡的位置與方向的微調(diào)整。
9.根據(jù)權(quán)利要求6至8任一項所述的對圓孔工件的內(nèi)外壁進行圖像拍攝的方法，其特征在于，所述的方法還包括: 所述的圓孔工件通過工件夾具被安裝在所述旋轉(zhuǎn)運動平臺上，所述旋轉(zhuǎn)運動平臺通過轉(zhuǎn)接板被安裝在所述直線運動平臺上，在對所述圓孔工件的內(nèi)外壁進行圖像拍攝時，所述平面反射鏡、圓孔工件和旋轉(zhuǎn)運動平臺三者的軸心線一致； 所述的旋轉(zhuǎn)運動平臺以設(shè)定的檢測角度為間隔逐步帶動所述圓孔工件旋轉(zhuǎn)，在每個檢測角度所述內(nèi)壁相機拍攝一副內(nèi)壁圖像，所述外壁相機拍攝一副外壁圖像，在所述圓孔工件旋轉(zhuǎn)一周后，所述的直線運動平臺帶動所述圓孔工件移動到下一個檢測高度。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的對圓孔工件的內(nèi)外壁進行圖像拍攝的方法，其特征在于，所述的方法還包括: 將處理器通過數(shù)據(jù)線和所述內(nèi)壁相機、外壁相機連接，所述處理器控制所述旋轉(zhuǎn)運動平臺、直線運動平臺的啟動和停止，接收所述內(nèi)壁相機拍攝的內(nèi)壁圖像、所述外壁相機拍攝的外壁圖像，將接收到的內(nèi)壁圖像、外壁圖像、對應(yīng)的檢測角度和檢測高度進行關(guān)聯(lián)存儲，將同一檢測高度對應(yīng)的相鄰檢測角度的內(nèi)壁圖像和外壁圖像分別進行合并處理，得到所述同一檢測高度對應(yīng)的完整的內(nèi)壁圖像和外壁圖像。
【文檔編號】G01N21/954GK104181171SQ201410389145
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年8月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月8日
【發(fā)明者】陳欣, 畢磊, 李源 申請人:明泰信科精密儀器科技（蘇州）有限公司