[发明专利]一种平台移动型宽幅工业扫描设备及扫描方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种扫描设备及扫描方法，尤其是一种平台移动型宽幅工业扫描设备及扫描方法，属于宽幅扫描技术领域。

背景技术

获取高精度图案的扫描仪，按照被扫描表面的放置方式，一般可以分为接触式及非接触式。接触式扫描仪上，被扫描表面是直接覆盖在支撑面，例如一般家用与办公用的扫描仪，文稿是直接覆压在透明的玻璃面上；接触式扫描仪一般适用于文稿图纸及软物(例如织物)的扫描，但是一般能扫描的幅面较小。非接触式扫描仪上，被扫描表面没有直接接触任何支撑面，例如生产线上在线检测的扫描一般是非接触式扫描，再例如扫条码的扫描枪，原理上也是非接触扫描。

按照扫描过程中，是被扫描物体在移动还是扫描元件在移动来区分，可以分为扫描元件移动式及平台移动式。一般家用与办公用的扫描仪是扫描元件移动式的，被扫描物体覆盖在玻璃支撑板后，通过扫描元件的移动来获取图像。生产线上在线检测的扫描一般是平台移动式，扫描元件安装在固定的位置。

在国内，现有的扫描仪产品，普遍存在以下问题：

1)只能垂直向下扫描。扫描角度，类似于拍照角度。在扫描表面有凹凸物体的时候，不同扫描角度，出来的视觉和图像效果是不同的。现有国内产品只有垂直向下的单一角度扫描。

2)没有扫描预览功能，或者扫描预览耗时过长。国内同类产品均没有扫描预览功能，也没有预览后灵活选取扫描区域的功能；而进口产品的扫描预览耗时过长，因为宽幅的原因，预览长×宽为1500×1000mm的幅面，耗时接近2分钟。

3)柔软的物件，例如宽幅图纸及薄织物，放置在平台上时，往往出现不能铺平的情况，直接影响扫描质量。

4)没有自动调焦。

5)缺少有效减少杂光进入镜头的设置。

6)没有照明灯光的温度控制。同类设备上的灯光，有两种，一种是交流电的冷光灯，一种是直流电LED灯。交流电冷光灯的缺点在于电频率远远小于扫描频率，由于电源周期内亮度细微变化而导致图像质量不稳定。为了得到稳定照明，直流LED灯是更好的选择；但是直流LED灯存在发热大的问题，如果不控制散热，会影响光线的色温，从而影响图像色彩。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术的缺陷，提供了一种平台移动型宽幅工业扫描设备，该设备结构设计合理，可以灵活获取不同视角下的被扫描宽幅物体表面的高精度和高色彩还原度的表面图案。

本发明的另一目的在于提供一种基于上述设备的扫描方法。

本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种平台移动型宽幅工业扫描设备，包括机架、立柱、平台、悬臂、线阵相机和控制装置，所述机架底部设有万向脚轮，所述立柱固定在机架上，所述平台通过第一滑轨与机架连接，并由第一电机带动沿机架水平方向做直线运动；所述悬臂通过第一滑杆与立柱连接，并由第二电机带动沿立柱竖直方向做直线运动；所述线阵相机通过第二滑轨与悬臂连接，线阵相机由第三电机带动沿悬臂水平方向做直线运动，由旋转电机带动沿线阵相机的感光元件的中心轴做旋转运动，所述旋转电机通过减速机与线阵相机连接，所述线阵相机、第一电机、第二电机、第三电机和旋转电机分别与控制装置连接。

进一步的，所述线阵相机的镜头固定在一滑块上，所述滑块与第二滑杆连接，并由第四电机驱动，带动线阵相机的镜头伸缩，所述第四电机与控制装置连接。

进一步的，还包括面阵相机，所述面阵相机设置在立柱上部，并与控制装置连接，面阵相机与初始位置的平台之间的位置和角度是固定的，面阵相机的镜头朝向平台，且面阵相机的镜头视野范围覆盖整个平台。

进一步的，还包括灯架和灯光支撑臂，所述灯架通过第三滑轨与立柱连接，并由第五电机带动沿立柱竖直方向直线运动，所述灯光支撑臂通过第四滑轨与灯架连接，并由第六电机带动沿灯架水平方向做直线运动，所述第五电机和第六电机分别与控制装置连接。

进一步的，所述灯光支撑臂上设有两块LED灯板和一块挡光板，所述两块LED灯板分别位于灯光支撑臂的左右两侧，并与控制装置连接，所述挡光板位于两块LED灯板之间，挡光板中间沿线阵相机的镜头方向开出一条缝隙。

进一步的，所述两块LED灯板上均安装有温度探头，两块LED灯板的背面均具有散热片，所述散热片上安装有可调速的散热风扇，所述温度探头和散热风扇分别与控制装置连接，所述散热片为采用铜材料制成的散热片。