[实用新型]一种线扫描机器视觉测量装置

说明书

本实用新型公开了一种线扫描机器视觉测量装置，包括半导体激光器、发射透镜组、接收透镜组和光电探测器，所述半导体激光器和发射透镜组共轴依次排列在被测物体的前端，形成发射端；所述接收透镜组和光电探测器与接收端共面并形成接收端；所述半导体激光器的激光束经过发射透镜组的整形，照射在被测物体上的三个位置A₀、B₀和C₀，被测物体上的三个位置A₀、B₀和C₀的反射光线经过倾斜和偏心设置的接收透镜组后在光电探测器上形成相对应的光斑位置A₁、B₁和C₁。实现了高精度的微小位移测量，发射部分相当于激光整形系统，其光斑既细又长，性能稳定且成本低，实现了对物体表面轮廓的测量。

技术领域

本实用新型涉及一种测量装置，特别涉及一种线扫描机器视觉测量装置。

背景技术

激光三角测量方法因可以排除被测件表面颜色、图案、纹理、标识符及各种表面缺陷的干扰，并且能对各种板材和圆柱面上的孔和槽成像，并自动测量孔、槽的位置、孔径、孔深、槽长、槽宽、槽深等几何尺寸而被广泛应用。现有基于激光三角测距原理的位移传感器，也具有非接触、高精度、高可靠性等明显优势。目前，国内对激光三角测距方法进行了很多的探索，但是其仍然存在诸多的问题，比如测量精度达不到实际的测量需求，性能在使用时也不是很稳定。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种线扫描机器视觉测量装置，该装置测量精度高、性能稳定。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案在于，一种线扫描机器视觉测量装置，包括半导体激光器、发射透镜组、接收透镜组和光电探测器，所述半导体激光器和发射透镜组共轴依次排列在被测物体的前端，形成发射端，其发射端可产生均匀的细长的线激光；所述接收透镜组和光电探测器与接收端共面并形成接收端，用于接收照射在被测物体上的线激光；所述半导体激光器的激光束经过发射透镜组的整形，照射在被测物体上的三个位置A₀、B₀和C₀，被测物体上的三个位置A₀、B₀和C₀的反射光线经过斜和偏心设置的接收透镜组后在光电探测器上形成相对应的光斑位置A₁、B₁和C₁。

作为优选，所述半导体激光器产生的激光束经过发射透镜组整形后形成均匀的细长的线激光，照射在被测物体上，其实现了高精度的微小位移测量，其光斑又细又长，性能稳定且成本低，实现了对物体表面轮廓的测量。

作为优选，所述接收透镜组即为镜筒，其相对于接收系统的主光轴c倾斜或者偏心设置，改善了传感器的性能，而不用另外增加制造和装配的成本。

作为优选，所述光电探测器为线阵感光元件或者面阵感光元件，本专利优选光电探测器为高像素的面阵感光元件，其体积小，重量轻而且性能好。

作为优选，所述发射透镜组由一片鲍威尔棱镜和若干共轴的球面透镜组成。所述接收透镜组由若干共轴的球面透镜组成。

在本专利中与光电探测器连接的为信号处理电路，所述信号处理电路包括FPGA/CPLD处理器、信号调理单元、模拟数字转换单元、串/并转换传输单元；所述信号调理单元与光电探测器连接以接收光电探测器的电信号，其输出端与模拟数字转换单元连接用以输出数字信号，FPGA/CPLD处理器用于对上述信号进行处理并得到被测物体的位移。

本实用新型的线扫描检测属于激光三角测量方法，就是检测被测物时，利用机器视觉手段获得被测物的图像，把图像当作检测和传递信息的手段或载体加以利用的检测方法，其目的是从图像中提取有用的信号，代替人眼获取客观事物的图像，通过计算机和图像处理技术对获取的图像进行处理、分析和识别，它是以现代光学为基础，融合电子学、计算机图像学、信息处理、计算机视觉等科学技术为一体的现代检测技术。