[发明专利]一种基于结构光的齿轮综合测量系统及其方法

权利要求书

1.一种基于结构光的齿轮综合测量系统，其特征在于，该基于结构光的齿轮综合测量系统包括一个齿轮装载平台、一个驱动电机、一个投影仪、至少一个相机以及一个终端，该齿轮装载平台可驱动地设置于该驱动电机，以使该驱动电机驱动该齿轮装载平台旋转，该投影仪和各个该相机分别相邻地设置于该齿轮装载平台，并且该投影仪和该相机之间具有夹角，该驱动电机、该投影仪和各个该相机分别可通信地连接于该终端，当一个被测齿轮放置在该齿轮装载平台时，该终端能够控制该投影仪向该被测齿轮投射结构光，该相机能够获取该被测齿轮反射的该结构光，并形成关于该被测齿轮的电信号，该终端接收关于该被测齿轮的电信号，以建立关于该被测齿轮的三维轮廓和分析该被测齿轮的综合信息。

2.如权利要求1所述的一种基于结构光的齿轮综合测量系统，其特征在于，该相机的数量是两个。

3.如权利要求2所述的一种基于结构光的齿轮综合测量系统，其特征在于，各个该相机分别位于该投影仪的两侧。

4.如权利要求2所述的一种基于结构光的齿轮综合测量系统，其特征在于，各个该相机分别位于该投影仪的上部和下部。

5.如权利要求3或4所述的一种基于结构光的齿轮综合测量系统，其特征在于，各个该相机与该投影仪形成的夹角一致。

6.如权利要求1-4中的任意一个所述的一种基于结构光的齿轮综合测量系统，其特征在于，该相机为工业相机。

7.如权利要求5所述的一种基于结构光的齿轮综合测量系统，其特征在于，该相机与该投影仪的夹角满足各个该相机同时获得该被测齿轮的相同齿面反射的该结构光。

8.一种基于结构光的齿轮综合测量方法，其特征在于，该基于结构光的齿轮综合测量方法包括步骤：

步骤1：通过一个投影仪向一被测齿轮投射结构光；

步骤2：通过一个驱动电机驱动一个齿轮装载平台转动，以通过该齿轮装载平台带动设置在该齿轮装载平台上的被测齿轮同步地转动；

步骤3：通过两个相机获取该被测齿轮反射的结构光，以获得关于该被测齿轮的齿面的图像；

步骤4：对两个该相机获取的关于该被测齿轮的图像进行处理，截取该被测齿轮的齿廓的固定有效区域图像；

步骤5：提取固定有效区域图像的不变特征，根据光学三角原理得到实际该被测齿轮的齿廓的实际三维点云数据；

步骤6：获取该被测齿轮各点位置信息对应的该驱动电机的编码区中记录的旋转角度信息；以及

步骤7：对该被测齿轮的旋转一周的图像数据处理结束后，根据坐标信息和旋转角度信息进行该被测齿轮的三维轮廓重建，根据重建的该被测齿轮的三维轮廓与该被测齿轮的理论轮廓进行对比，得到该被测齿轮的各项基本信息。

9.根据权利要求8所述的一种基于结构光的齿轮综合测量方法，其特征在于，所述步骤2和所述步骤3同步地进行，即，在该驱动电机驱动该齿轮装载平台转动以带动该被测齿轮同步地转动的过程中，同时通过两个该相机获取该被测齿轮反射的该结构光。

10.根据权利要求8所述的一种基于结构光的齿轮综合测量方法，其特征在于，所述步骤3中，两个该相机分别在该投影仪的上下和左右对称的两侧获取该被测齿轮反射的该结构光。