[发明专利]一种激光视觉传感器及其检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种激光测量装置，尤其涉及一种激光视觉传感器。此外，本发明还涉及该激光视觉传感器的检测方法。

背景技术

如说明书附图1所示，现有的基于工件表面形貌特征的激光视觉传感器，多采用激光发射器投射出一个光面的方式，在工件表面形成一道光纹，然后再用摄像机采集、分析该光纹。其缺点是激光的能量较分散，信号的强度相对较弱，在有强烈的环境光干扰的情况下难以适用。

有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的激光视觉传感器及其检测方法。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种抗强光干扰能力强的激光视觉传感器。此外本发明还提供一种能够简化求解算法、提高信息处理速度的激光视觉传感器的检测方法。

本发明的激光视觉传感器，包括安装架，所述安装架的一端设置有图像采集传感器，安装架的另一端设置有产生多个激光束的至少一个激光发射器。

进一步的，本发明的激光视觉传感器，所述多个激光束的主轴位于同一平面内并且相互平行。

进一步的，本发明的激光视觉传感器，：所述多个激光束的主轴位于同一平面内且呈发散设置。

进一步的，本发明的激光视觉传感器，所述多个激光束的主轴位于同一平面内且呈汇聚设置。

进一步的，本发明的激光视觉传感器，所述图像采集传感器的成像系统的主光轴与激光束所在平面呈20度夹角。

进一步的，本发明的激光视觉传感器，所述图像采集传感器的成像系统的主光轴与各激光束主轴位于同一平面内，并且图像采集传感器的成像系统的主光轴与各激光束的主轴呈倾斜设置。

进一步的，本发明的激光视觉传感器，所述图像采集传感器为具有单行采集单元的线阵图像采集传感器或具有三行采集单元的图像采集传感器。

进一步的，本发明的激光视觉传感器，还包括可实现微小角度振动的反光镜，所述激光束经过所述反光镜投射到被测工件上。

进一步的，本发明的激光视觉传感器，所述反光镜的数目与激光发射器发出的激光束的数目相同，并且反光镜与激光束一一对应。

进一步的，本发明的激光视觉传感器，所述安装架上设置有连接板，所述激光发射器设置于所述连接板上，所述连接板固定于可微小角度振动的回转轴上。

进一步的，本发明的激光视觉传感器，激光束是由至少一个激光器发出的光束，进一步通过分束而产生的多个光束。

进一步的，本发明的激光视觉传感器，分束是采用衍射光学器件实现的。

进一步的，本发明的激光视觉传感器，激光束通过空间光调制器实现分束，并使激光束偏转扫描。

进一步的，本发明的激光视觉传感器，所述空间光调制器为液晶空间光调制器。

进一步的，本发明的激光视觉传感器，所述液晶空间光调制器为反射式液晶空间光调制器。

进一步的，本发明的激光视觉传感器，所述液晶空间光调制器为透射式液晶空间光调制器。

借由上述方案，本发明至少具有以下优点：本发明的激光视觉传感器，其激光发射器发出的是激光束。如果各个激光束都排列在同一个平面内，就代替了常规激光视觉传感器中的激光面，其不同仅在于被激光照亮的是排列在横截面上的一系列光点或光斑。由于设置了多个激光发射器，其光强度更亮，因此抗强光干扰能力更强。理论上激光束可以根据工作任务采用其它排列方式，而不一定要在同一个平面内，只是这样排列的数学模型简单，便于求解光斑位置。综上所述，本发明的激光视觉传感器是基于三角测量原理，采用多束激光照射工件表面，增强光斑的照射强度，从而提高视觉信息的可靠性，增强抗强光干扰能力。

本发明的激光视觉传感器的检测方法，包括以下步骤：本发明的激光视觉传感器的检测方法，包括以下步骤：在检测的过程中所述激光发射器发出的激光束依次亮起和熄灭，即同一时刻仅有一个激光发射器发出激光束。

由于每一个激光束的位置和方向已知，把这些规律用于光斑位置的求解，可以简化求解算法、提高信息处理速度。在采用面阵图像传感器的情况下，还额外提供了光斑的位置约束条件，有助于提高解算精度。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是现有的激光视觉传感器的结构示意图；

图2是实施例一的激光视觉传感器的结构示意图；

图3是实施例一的另一种激光视觉传感器的结构示意图；