[发明专利]平整度检测装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及光学测量技术，特别是涉及平整度检测装置和方法。

背景技术

物体形状的测量在工业制造领域有着强烈的需求，特别是非接触式的测量方式，在精密制造、航空航天、军事等许多领域都具有广泛的应用。对物体形状的测量可以分为接触式和非接触式的测量方法。接触式测量是测量头与工件表面进行接触测量，沿着工件形状进行扫描运动。它的缺点是容易对被测表面造成不同程度的损伤。由于激光测量技术的发展，非接触测量方式已经成为主流。

传统检测技术中有一种超高速实时三维视觉测量装置及方法，该测量装置包括：面阵摄像机、一个或一个以上的激光位移传感器；该测量方法包括：利用激光位移传感器、面阵摄像机和平面靶标获得三维测量基准点和空间直线方程，基于所获得的测量基准点和空间直线方程，根据测得的被测物位移，计算被测物处于不同位置的被测光点在全局坐标系下的坐标完成对被测物的超高速实时三维视觉测量。

目前关于工件平整度的检测系统大都是基于三维模型，导致计算量大，耗时较多。

发明内容

基于此，有必要提供一种计算量较小的平整度检测装置和方法。

一种平整度检测装置，包括：承载平台、驱动模块、激光模块、传感模块、图像处理模块、偏移计算模块、位移计算模块、构图模块、统计模块和平整度计算模块，

所述承载平台用于承载待检物体；

所述驱动模块用于驱动所述承载平台移动，以带动所述待检物体移动；

所述激光模块用于向所述承载平台发射线形激光；

所述传感模块用于获取所述线形激光照射在所述待检物体不同位置的多幅检测图像；

所述图像处理模块用于分别从所述多幅检测图像中提取得到多条激光图像；

所述偏移计算模块用于计算出所述激光图像上各个点相对于预设基准面的图像偏移量；

所述位移计算模块根据所述激光图像上各个点的所述图像偏移量以及预设算法，计算出所述激光图像上各个点的实际偏移量；

所述构图模块，用于依据所述各条激光图像的各个点的所述实际偏移量建立与所述各条激光图像对应的波形图；

所述统计模块用于将所述多个波形图相加，得到一条检测曲线；

所述平整度计算模块用于将所述检测曲线与预设的标准曲线比较，得到所述待检物体的平整度。

其中一个实施例中，所述图像处理模块首先从所述检测图像中获取预设区域的图像，再从预设区域的图像中提取所述激光图像。

其中一个实施例中，所述激光模块包括激光器和出光镜，所述激光器用于发射线形激光，并通过所述出光镜照射出去；所述传感模块包括入光透镜和成像元件，所述激光线条通过所述入光透镜照射到所述成像元件上进行成像，

定义基准面实际偏移量为z，激光图像中某点的图像偏移量为z'，假设a为激光束光轴与接收光轴的交点到所述入光透镜的距离，b为所述入光透镜到所述成像元件的距离，θ1为激光束光轴与接收光轴之间的夹角，那么所述预设算法如下：

z=az′cosθ1bsinθ1-z′cosθ1.]]>

其中一个实施例中，所述预设的标准曲线以标准工件作为所述待检物体，并通过所述检测曲线相同的得到方式得到。

其中一个实施例中，所述平整度计算模块用于统计所述检测曲线上大于预设的标准曲线且超过预设阀值的点的数量，并将其除以检测曲线的总点数作为平整度数值。

一种平整度检测方法，包括如下步骤：

驱动待检物体移动；

向所述待检物体发射线形激光；

获取所述线形激光照射在所述待检物体不同位置的多幅检测图像；

分别从所述多幅检测图像中提取得到多条激光图像；