一種基于線結(jié)構(gòu)光折射成像的透明體三維輪廓檢測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于線結(jié)構(gòu)光折射成像的透明體三維輪廓檢測系統(tǒng)，包括成像裝置和與其連接的圖像控制器，在成像裝置一側(cè)沿豎直方向固定設(shè)置光源發(fā)生裝置，在光源發(fā)生裝置下方設(shè)置有光接收板，成像裝置光軸與光源發(fā)生裝置光軸成一傾斜角，光源發(fā)生裝置射出的光線先穿透放在光接收板上的被測透明材料，并在光接收板上形成光斑，所述光斑再經(jīng)所述被測透明材料折射后進(jìn)入所述成像裝置成像，成像裝置將成出的像傳送給所述圖像控制器，圖像控制器將收到的像處理后根據(jù)像點(diǎn)的偏折量計(jì)算出透明材料的厚度。該檢測系統(tǒng)通過一字線結(jié)構(gòu)激光穿透透明體，克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，利用折射后所成的虛像的位置偏移實(shí)現(xiàn)透明體輪廓的檢測并獲得較好的檢測結(jié)果。
【專利說明】一種基于線結(jié)構(gòu)光折射成像的透明體三維輪廓檢測系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及透明材料檢測領(lǐng)域，具體為一種基于線結(jié)構(gòu)光折射成像的透明體三維輪廓檢測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在光學(xué)材料加工領(lǐng)域，常常需要對(duì)透明體材料，如玻璃等的輪廓進(jìn)行測量，以獲得其截面尺寸和體積等信息，采用常規(guī)的人工測量手段效率低下，且只能進(jìn)行單個(gè)尺寸參數(shù)的測量。光學(xué)測量手段具有效率高，容易實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)自動(dòng)化等特點(diǎn)，在非透明材料的輪廓檢測中得到了大量應(yīng)用，但因透明材料對(duì)光的透射作用，采用常規(guī)的方法難以實(shí)現(xiàn)對(duì)透明材料輪廓檢測。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種簡單方便可以實(shí)現(xiàn)對(duì)透明材料輪廓檢測的基于線結(jié)構(gòu)光折射成像檢測系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案:一種基于線結(jié)構(gòu)光折射成像的透明體三維輪廓檢測系統(tǒng)，包括成像裝置和與其連接的圖像控制器，在所述成像裝置一側(cè)沿豎直方向固定設(shè)置光源發(fā)生裝置，在所述光源發(fā)生裝置下方設(shè)置有光接收板，所述成像裝置光軸與所述光源發(fā)生裝置光軸成一傾斜角，所述光源發(fā)生裝置射出的光線先穿透放在光接收板上的被測透明材料，并在光接收板上形成光斑，所述光斑再經(jīng)所述被測透明材料折射后進(jìn)入所述成像裝置成像，成像裝置將成出的像傳送給所述圖像控制器，圖像控制器將收到的像處理后根據(jù)像點(diǎn)的偏折量計(jì)算出透明材料的厚度。
[0005]作為優(yōu)選，所述成像裝置為CXD相機(jī)或CMOS相機(jī)。
[0006]作為優(yōu)選，所述成像裝置光軸與所述光源發(fā)生裝置光軸成一傾斜角大于25度。
[0007]作為優(yōu)選，光源發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)光為一字線激光。
[0008]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn):通過結(jié)構(gòu)光穿透透明體，利用折射后所成的虛像的位置偏移實(shí)現(xiàn)透明體輪廓的檢測；所采用結(jié)構(gòu)光為一字線激光，其投射方式為垂直透明體表面投射，方便測量和計(jì)算；在透明體另一側(cè)，放置光接收板，使得線結(jié)構(gòu)光穿透透明體后形成一個(gè)明亮的線型光斑，該光斑易于經(jīng)透明體折射后進(jìn)入成像裝置成像；成像裝置光軸為傾斜，其光軸和光源光軸呈一夾角，夾角大于25°時(shí)可獲得較好的檢測結(jié)果；該檢查系統(tǒng)克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足實(shí)現(xiàn)了對(duì)透明體輪廓的檢測。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示及實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0011]參考圖1，本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于線結(jié)構(gòu)光折射成像的透明體三維輪廓檢測系統(tǒng)，包括成像裝置I和與其連接的圖像控制器4，所述成像裝置I為CXD相機(jī)或CMOS相機(jī)，在所述成像裝置I 一側(cè)沿豎直方向固定設(shè)置光源發(fā)生裝置2，光源發(fā)生裝置2的結(jié)構(gòu)光為一字線激光，在所述光源發(fā)生裝置2下方設(shè)置有光接收板3，所述成像裝置光軸與所述光源發(fā)生裝置光軸成一傾斜角α，α優(yōu)選大于25度，所述光源發(fā)生裝置2射出的光線01先穿透放在光接收板3上的被測透明材料5，并在光接收板3上形成光斑P，所述光斑P反射出與豎直方向成Θ角度的光線02再經(jīng)所述被測透明材料5折射后得到光線03，光線03與豎直方向的夾角為Y，光線03再進(jìn)入所述成像裝置I成像，成像裝置I將成出的像傳送給所述圖像控制器4，圖像控制器4將收到的像處理后根據(jù)像點(diǎn)的偏折量計(jì)算出透明材料的厚度d，當(dāng)光源為線結(jié)構(gòu)光時(shí)，所形成的光斑為線光斑，可實(shí)現(xiàn)對(duì)透明材料一個(gè)截面輪廓的測量。
[0012]在本發(fā)明中，先將待測透明材料放在光接收板上，打開光源發(fā)生裝置射出一字線激光，該激光穿透明材料在光接收板上形成一個(gè)線型的光斑P，光斑P反射出與豎直方向成Θ角度的光線再經(jīng)所述被測透明材料折射后得到的光線與豎直方向的夾角為Y，調(diào)整成像裝置光軸與光源發(fā)生裝置光軸的傾斜角，經(jīng)透明材料折射后的光線再進(jìn)入所述成像裝置成像，成像裝置將成出的像傳送給所述圖像控制器，圖像控制器將收到的像處理后根據(jù)像點(diǎn)的偏折量計(jì)算出透明材料的厚度。首先以P點(diǎn)為原點(diǎn)建立坐標(biāo)系Oxyz，原點(diǎn)O即為P點(diǎn)，Oy軸線沿著光斑線垂直紙面向內(nèi)，Oz沿著光源光軸向上，Ox沿著水平向右，則在光斑線上一點(diǎn)P(0，y，0)以角度為Θ的漫反射光，經(jīng)透明材料界面折射后，以折射角度為β進(jìn)入成像裝置成像，設(shè)透明材料在P點(diǎn)的厚度為d， 則像點(diǎn)Q坐標(biāo)為::
【權(quán)利要求】
1.一種基于線結(jié)構(gòu)光折射成像的透明體三維輪廓檢測系統(tǒng)，其特征在于:包括成像裝置和與其連接的圖像控制器，在所述成像裝置一側(cè)沿豎直方向固定設(shè)置光源發(fā)生裝置，在所述光源發(fā)生裝置下方設(shè)置有光接收板，所述成像裝置光軸與所述光源發(fā)生裝置光軸成一傾斜角，所述光源發(fā)生裝置射出的光線先穿透放在光接收板上的被測透明材料，并在光接收板上形成光斑，所述光斑再經(jīng)所述被測透明材料折射后進(jìn)入所述成像裝置成像，成像裝置將成出的像傳送給所述圖像控制器，圖像控制器將收到的像處理后根據(jù)像點(diǎn)的偏折量計(jì)算出透明材料的厚度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于線結(jié)構(gòu)光折射成像的透明體三維輪廓檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述成像裝置為CXD相機(jī)或CMOS相機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于線結(jié)構(gòu)光折射成像的透明體三維輪廓檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述成像裝置光軸與所述光源發(fā)生裝置光軸成一傾斜角大于25度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于線結(jié)構(gòu)光折射成像的透明體三維輪廓檢測系統(tǒng)，其特征在于:光源發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)光為一字線激光。
【文檔編號(hào)】G01B11/24GK103727894SQ201410018054
【公開日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2014年1月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月15日
【發(fā)明者】趙治軍, 袁雷, 曹曉娜, 劉長鶴, 劉鴻鵬 申請(qǐng)人:唐山英萊科技有限公司
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