[发明专利]一种基于机械视觉的三维扫描系统及测试方法

权利要求书

1.一种基于机械视觉的三维扫描检测系统，其特征在于：包括上而下设置的光源(1)、条纹平行狭缝光栅(3)和两组对称设置的光路放大转向模组，还包括光电探测器(8)；

所述的条纹平行狭缝光栅(3)，用于获取具有条纹的被投影图案；

所述的光路放大转向模组，用于将被投影图案中的条纹宽度进行放大，从左右两个方向投影到检测物体的表面；

所述光电探测器(8)中，用于从物品表面的反射光线获取检测从左右两侧投影到物品表面的重合图案。

2.根据权利要求1所述的一种基于机械视觉的三维扫描检测系统，其特征在于：所述的光路放大转向模组自上而下依次设置的第一凸透镜(4)、平面镜(5)和第二凸透镜(6)，所述的第一凸透镜(4)和所述的第二凸透镜(6)对称的设置在所述平面镜(5)的两侧，所述的第一凸透镜(4)用于将透过条纹平行狭缝光栅(3)的发散的出射光线转换为平行光，所述的平面镜(5)用于改变光线的传播方向，使转向后的平行光照射到所述的第二凸透镜(6)上，所述的第二凸透镜(6)用于将平行的光线进行汇聚照射到物品表面。

3.根据权利要求2所述的一种基于机械视觉的三维扫描检测系统，其特征在于：所述的第一凸透镜(4)和所述的第二凸透镜(6)还用于将传播光线中所包含的条纹宽度进行放大，经两次凸透镜，条纹宽度的放大倍率在10-20倍。

4.根据权利要求1-3任一项所述的基于机械视觉的三维扫描检测系统，其特征在于：所述的条纹平行狭缝光栅(3)包括等间距设置的、宽度均一的线条，所述的线条宽度最小为3um。

5.根据权利要求4所述的一种基于机械视觉的三维扫描检测系统，其特征在于：所选用的光电探测器(8)的物方分辨率在30μm以下。

6.根据权利要求2或3所述的一种基于机械视觉的三维扫描检测系统，其特征在于：所述第一凸透镜(4)和所述第二凸透镜(6)选用具有相同焦距的透镜。

7.根据权利要求1所述的一种基于机械视觉的三维扫描检测系统，其特征在于：所述的光源(1)、条纹平行狭缝光栅(3)和所述光电探测器(8)设置在所述的光路放大转向模组的对称面上。

8.一种基于机械视觉完成三维扫描的方法，其特征在于：

步骤一：应用权利要求1-7任一项所述的系统获对检测物品进行自上而下的扫描，获取扫描图像；

步骤二：检测投影图案中的线条的重合度，对于非重合的位置根据公式计算对应检测点位的高度信息，计算公式为：

H＝L/2*tanθ

式中：L为左右两条光线的距离，θ为光线角度，H为最后算出的该点高度；

步骤三：综合所有扫描点的高度信息获取扫描物品的三维信息。