本實(shí)用新型屬于光學(xué)傳感器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種面向多種測(cè)量特征的結(jié)構(gòu)光視覺(jué)傳感器。

背景技術(shù)：

視覺(jué)測(cè)量技術(shù)是現(xiàn)代工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的關(guān)鍵技術(shù)，已廣泛應(yīng)用于汽車制造、航天裝配、質(zhì)量監(jiān)控等領(lǐng)域。視覺(jué)傳感器是視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)信息的直接來(lái)源，由圖像傳感器和光投射器以及其它輔助設(shè)備組成，它的主要功能是獲取視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)的最原始圖像。目前，針對(duì)不同的測(cè)量特征，如形面、圓孔、棱線和圓柱等存在不同的視覺(jué)傳感器(單光條結(jié)構(gòu)光傳感器和多光條結(jié)構(gòu)光傳感器等)，它們?cè)诠ぷ髟砗托?zhǔn)方法上各有不同，而且結(jié)構(gòu)上沒(méi)有統(tǒng)一性，組件也沒(méi)有互換性，不符合多視覺(jué)傳感器組合系統(tǒng)應(yīng)用的需求。因此，如果系統(tǒng)需要對(duì)多個(gè)不同測(cè)量對(duì)象實(shí)現(xiàn)測(cè)量，傳感器從制造、安裝到校準(zhǔn)沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，增加了系統(tǒng)建立的成本和復(fù)雜性，同時(shí)也降低了系統(tǒng)的可維護(hù)性。

現(xiàn)有視覺(jué)傳感器都是針對(duì)特定的被測(cè)對(duì)象而設(shè)計(jì)，如單光條結(jié)構(gòu)光傳感器采用一個(gè)攝像機(jī)，與單個(gè)半導(dǎo)體激光器構(gòu)成三角測(cè)量，實(shí)現(xiàn)棱線特征的測(cè)量；多光條結(jié)構(gòu)光傳感器采用一個(gè)攝像機(jī)，與多個(gè)半導(dǎo)體激光器構(gòu)成三角測(cè)量，實(shí)現(xiàn)自由形面測(cè)量?，F(xiàn)代加工制造過(guò)程中，一個(gè)零部件通常同時(shí)包含圓孔、棱線、圓柱和形面等多個(gè)被測(cè)對(duì)象，現(xiàn)有的傳感器功能單一，不能滿足高效率、高精度的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種面向多種測(cè)量特征的結(jié)構(gòu)光視覺(jué)傳感器，能夠?qū)ν涣慵牟煌瑴y(cè)量特征的被測(cè)對(duì)象進(jìn)行測(cè)量。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：面向多種測(cè)量特征的結(jié)構(gòu)光視覺(jué)傳感器，包括殼體和安裝在殼體內(nèi)部的激光器和相機(jī)；所述殼體下部與激光器和相機(jī)對(duì)應(yīng)的位置處均設(shè)有透光孔，所述相機(jī)光軸與激光器光軸的夾角θ為25°～65°，所述激光器為豐字形激光器，所述相機(jī)的光軸與所述激光器的中間光平面的夾角為45°。

作為優(yōu)選，所述相機(jī)光軸與激光器光軸的夾角θ為40°。

作為優(yōu)選，所述激光器對(duì)應(yīng)的透光孔安裝透明玻璃。

作為優(yōu)選，所述相機(jī)對(duì)應(yīng)的透光孔安裝濾光片，該濾光片只能使激光器所發(fā)出的波長(zhǎng)的光透過(guò)。

作為優(yōu)選，所述激光器為豐字型激光器，激光器的光條中，包含有平行和垂直分布的激光，以同時(shí)獲取兩個(gè)方向的測(cè)量信息。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型通過(guò)采用豐字形的激光器作為光傳感器，可以實(shí)現(xiàn)多種特征的測(cè)量；解決了視覺(jué)測(cè)量應(yīng)用中多視覺(jué)傳感器標(biāo)定統(tǒng)一的問(wèn)題；集成多種測(cè)量功能，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，可用于大批量、高精度現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量應(yīng)用。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型中的面向多種測(cè)量特征的結(jié)構(gòu)光視覺(jué)傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型中的面向多種測(cè)量特征的結(jié)構(gòu)光視覺(jué)傳感器的殼體的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型中的面向多種測(cè)量特征的結(jié)構(gòu)光視覺(jué)傳感器的光平面示意圖；

圖4是本實(shí)用新型中的面向多種測(cè)量特征的結(jié)構(gòu)光視覺(jué)傳感器的光軸示意圖；

圖5是本實(shí)用新型中的面向多種測(cè)量特征的結(jié)構(gòu)光視覺(jué)傳感器的豐字形激光測(cè)量圖；

1-殼體；2-激光器；3-相機(jī)；4-透光孔；5-激光器光軸；6-相機(jī)光軸。

具體實(shí)施方式

為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好的理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)說(shuō)明。

實(shí)施例1

本實(shí)施例公開(kāi)一種面向多種測(cè)量特征的結(jié)構(gòu)光視覺(jué)傳感器，如圖1至圖4所示，其包括殼體1和安裝在殼體1內(nèi)部的相機(jī)3和激光器2，殼體1的下部與相機(jī)3和激光器2對(duì)應(yīng)的位置處均設(shè)有透光孔4，相機(jī)光軸6與激光器光軸5的夾角θ為40°，激光器2為豐字形激光器，相機(jī)光軸6與所述激光器2的中間光平面的夾角為45°。

本實(shí)施例中，激光器2所發(fā)出的光的波長(zhǎng)為650nm，激光器2的光條中，包含有平行和垂直分布的激光，以同時(shí)獲取兩個(gè)方向的測(cè)量信息。

本實(shí)施例中，激光器2對(duì)應(yīng)的透光孔6安裝透明玻璃，保護(hù)激光器2。

本實(shí)施例中，相機(jī)3對(duì)應(yīng)的透光孔6安裝濾光片，濾光片只能使波長(zhǎng)為650nm的光透過(guò)，使得相機(jī)3拍攝到的圖像只捕捉到激光器2所發(fā)出的光，排除環(huán)境光的干擾。

實(shí)施例2

本實(shí)施例公開(kāi)一種面向多種測(cè)量特征的結(jié)構(gòu)光視覺(jué)傳感器，如圖1至圖4所示，其包括殼體1和安裝在殼體1內(nèi)部的相機(jī)3和激光器2，殼體1的下部與相機(jī)3和激光器2對(duì)應(yīng)的位置處均設(shè)有透光孔4，相機(jī)光軸6與激光器光軸5的夾角θ為25°，激光器2為豐字形激光器，相機(jī)光軸6與所述激光器2的中間光平面的夾角為45°。

本實(shí)施例中，激光器2所發(fā)出的光的波長(zhǎng)為400nm，激光器2的光條中，包含有平行和垂直分布的激光，以同時(shí)獲取兩個(gè)方向的測(cè)量信息。

本實(shí)施例中，激光器2對(duì)應(yīng)的透光孔6安裝透明玻璃，保護(hù)激光器2。

本實(shí)施例中，相機(jī)3對(duì)應(yīng)的透光孔6安裝濾光片，濾光片只能使波長(zhǎng)為400nm的光透過(guò)，使得相機(jī)3拍攝到的圖像只捕捉到激光器2所發(fā)出的光，排除環(huán)境光的干擾。

實(shí)施例3

本實(shí)施例公開(kāi)一種面向多種測(cè)量特征的結(jié)構(gòu)光視覺(jué)傳感器，如圖1至圖4所示，其包括殼體1和安裝在殼體1內(nèi)部的相機(jī)3和激光器2，殼體1的下部與相機(jī)3和激光器2對(duì)應(yīng)的位置處均設(shè)有透光孔4，相機(jī)光軸6與激光器光軸5的夾角θ為65°，激光器2為豐字形激光器，相機(jī)光軸6與所述激光器2的中間光平面的夾角為45°。

本實(shí)施例中，激光器2所發(fā)出的光的波長(zhǎng)為750nm，激光器2的光條中，包含有平行和垂直分布的激光，以同時(shí)獲取兩個(gè)方向的測(cè)量信息。

本實(shí)施例中，激光器2對(duì)應(yīng)的透光孔6安裝透明玻璃，保護(hù)激光器2。

本實(shí)施例中，相機(jī)3對(duì)應(yīng)的透光孔6安裝濾光片，濾光片只能使波長(zhǎng)為750nm的光透過(guò)，使得相機(jī)3拍攝到的圖像只捕捉到激光器2所發(fā)出的光，排除環(huán)境光的干擾。

本實(shí)用新型所獲得的測(cè)量圖像如圖5所示，本實(shí)用新型采用三角測(cè)量(三角測(cè)量是指相機(jī)光軸6、激光器光軸5及相機(jī)與激光器的聯(lián)系形成一個(gè)三角形)，以圖5中的腰孔特征測(cè)量為例，單光條結(jié)構(gòu)光傳感器在進(jìn)行測(cè)量時(shí)，只能測(cè)量單光條與腰孔的兩個(gè)交點(diǎn)，無(wú)法同時(shí)獲取腰孔的長(zhǎng)軸、短軸和中心信息；多光條結(jié)構(gòu)光傳感器在測(cè)量腰孔特征時(shí)，由于光條平行分布，也只能獲取長(zhǎng)軸或短軸中的一個(gè)信息；本實(shí)施例借助于平行垂直分布的豐字型激光器，并使用相機(jī)3進(jìn)行拍攝，可獲得腰孔的長(zhǎng)軸和短軸信息，多點(diǎn)擬合可獲取腰孔的中心位置，實(shí)現(xiàn)對(duì)腰孔的測(cè)量。

以上實(shí)施例僅為本實(shí)用新型的示例性實(shí)施例，不用于限制本實(shí)用新型，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍由權(quán)利要求書(shū)限定。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)和保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)本實(shí)用新型做出各種修改或等同替換，這種修改或等同替換也應(yīng)視為落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。