[发明专利]轮廓测量装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及测量技术，尤其涉及一种轮廓测量装置及方法。

背景技术

基于结构光的测量方法是一种主动式光学测量技术，其基本原理是由结构光投射器向待测物体表面投射可控制的光点、光线或光面结构，并由摄像机等获得图像，通过系统几何关系，利用三角原理计算得到待测物体的三维坐标。结构光测量方法由于具有计算简单、体积小、价格低、大量程、便于安装和维护的特点，广泛应用于三维轮廓测量；其中，常见的有点光源测量方法，线光源测量方法和面光源测量方法。目前，常用的为基于动态光线的光栅测量技术，然而光栅测量技术中的光生成器通常包括光源、透镜、光栅等，结构较复杂，测量过程也较复杂。

发明内容

针对现有技术中的上述缺陷，本发明提供一种轮廓测量装置及方法，能够简化轮廓测量装置的结构，并且简化测量过程。

本发明的第一个方面是提供一种轮廓测量装置，包括：

十字光源，用于向测量区域发射十字光；

图像传感器，用于采集所述十字光的投影图像；

终端设备，用于根据所述投影图像以及所述十字光源与图像传感器的位置关系，确定所述测量区域中的待测物体的三维轮廓。

进一步地，所述十字光源包括十字激光器，所述十字激光器用于向通过测量区域中的待测物体投射十字光。

进一步地，所述图像传感器用于实时采集所述十字光的投影图像。

进一步地，所述终端设备用于从所述投影图像中获取所述待测物体的高度信息，并根据所述高度信息以及所述十字光源与图像传感器的位置关系，确定所述测量区域中的待测物体的三维轮廓。

进一步地，所述高度信息包括：第一高度信息和第二高度信息；所述第一高度信息是从所述图像传感器采集的、所述十字光的第一光线的第一投影图像中获取的；所述第二高度信息是从所述图像传感器采集的、所述十字光的第二光线的第二投影图像中获取的。

进一步地，所述终端设备还用于在所述待测物体的运动过程中，根据与所述待测物体的运动方向平行的第一光线的第一投影图像，确定所述待测物体的运动速度。

进一步地，所述终端设备还用于调节所述十字光的参数特征，所述参数特征包括：长度、亮度和/或位置。

本发明的另一个方面是提供一种轮廓测量方法，包括：

向测量区域发射十字光；

采集所述十字光的投影图像；

根据所述投影图像以及所述十字光源与图像传感器的位置关系，确定所述测量区域中的待测物体的三维轮廓。

进一步地，所述采集所述十字光的投影图像包括：实时采集所述十字光的投影图像；所述根据所述投影图像以及所述十字光源与图像传感器的位置关系，确定所述测量区域中的待测物体的三维轮廓，包括：从所述投影图像中获取所述待测物体的高度信息，并根据所述高度信息以及所述十字光源与图像传感器的位置关系，确定所述测量区域中的待测物体的三维轮廓；其中，所述高度信息包括：第一高度信息和第二高度信息；所述第一高度信息是从所述图像传感器采集的、所述十字光的第一光线的第一投影图像中获取的；所述第二高度信息是从所述图像传感器采集的、所述十字光的第二光线的第二投影图像中获取的。

进一步地，所述轮廓测量方法，还包括：在所述待测物体的运动过程中，根据与所述待测物体的运动方向平行的第一光线的第一投影图像，确定所述待测物体的运动速度。

本发明提供的轮廓测量装置及方法，通过十字光源向测量区域发射十字光，通过图像传感器采集所述十字光的投影图像，通过终端设备根据所述投影图像以及所述十字光源与图像传感器的位置关系，确定所述测量区域中的待测物体的三维轮廓，从而根据待测物体自身的二维轮廓得到待测物体的三维轮廓，不仅简化了轮廓测量装置的结构，并且简化对待测物体的三维轮廓的测量过程。

附图说明

图1为本发明轮廓测量装置一实施例的结构示意图；

图2为本发明轮廓测量装置另一实施例的结构示意图。

其中，100-十字光源；200-图像传感器；300-终端设备；400-待测物体；101-第一光线；102-第二光线。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。