[实用新型]一种适用于光栅条纹投影轮廓测量的可调姿标定校准装置

说明书

本实用新型公开了一种适用于光栅条纹投影轮廓测量的可调姿标定校准装置，其包括底座，底座上端与转动柱铰接，转动柱上端设置有凹槽，并通过凹槽与球形连杆的球形端铰接，球形连杆的杆端与标定板固定连接；底座设置于装置底板上，装置底板上设置有标准方块。本实用新型能够解决现有技术中手持标定块进行标定时检测精度不足的问题，数据精度高、成本低、操作简便。

技术领域

本实用新型涉及光栅条纹投影技术领域，具体涉及一种适用于光栅条纹投影轮廓测量的可调姿标定校准装置。

背景技术

随着数字化和计算机智能的不断革新和发展，光栅条纹投影轮廓术凭借具有高精度、全视场、无损非接触等特点，在三维测量、医学、机器视觉和动态监控等诸多领域中越来越受到广泛的研究和应用。其原理是通过数字投影仪将光栅条纹投影到目标表面上，受到物体高度调制后条纹将发生变形，通过摄像机倾斜拍摄记录光栅条纹，并通过解调相位还原被检物体的三维高度分布。

在此过程中，摄像机由于倾斜拍摄会存在世界坐标系与相机坐标系的转换关系，以及存在镜头畸变，而需要矫正图像坐标系问题；现有技术中摄像机通常为手持，因此会存在因为手抖而导致标定校准时检测精度下降的问题。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中的上述不足，提供了一种能够解决现有技术中手持标定块进行标定时检测精度不足的问题的适用于光栅条纹投影轮廓测量的可调姿标定校准装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用了下列技术方案：

提供了一种适用于光栅条纹投影轮廓测量的可调姿标定校准装置，其包括底座，底座上端与转动柱铰接，转动柱上端设置有凹槽，并通过凹槽与球形连杆的球形端铰接，球形连杆的杆端与标定板固定连接；底座设置于装置底板上，装置底板上设置有标准方块。

通过设置装置底板，以放置待测物，通过光线穿过标定板照射到标准方块和待测物上，由于标准方块的尺寸已知，而标定板上的光线均匀；因此，可以根据光线投射在待测物上的光栅条纹数量，判断待测物的轮廓尺寸。

通过设置凹槽和球形连杆，使标定板可以绕转动柱Z轴360度旋转，并能在一定角度范围内在X、Y轴方向旋转，以方便测量。

上述方案中，优选的，标定板包括透明板，透明板中设置有若干连接杆。

通过设置透明板和连接杆，以便光线穿过标定板时生成光栅条纹。

上述方案中，优选的，连接杆与透明板间形成国际棋盘格或实心圆阵列的形状。

通过将透明板和连接杆设置为带有均匀线段、圆环的形状，从而保证光栅条纹间的间距相同，方便计算轮廓尺寸。

上述方案中，优选的，标定板为轻质塑料板。

通过设置为轻质塑料板，以方便光线透过标定板，形成光栅，并能节省材料。

上述方案中，优选的，连接杆为不透光结构。

通过将连接杆设置为不透光结构，以方便更好的计算光栅条纹数量。

上述方案中，优选的，凹槽的内侧呈球形，凹槽的相对两侧开设有竖槽，竖槽的下端的高度不高于凹槽球心。

通过开设竖槽，以便标定板在竖槽所在方向能实现180度旋转；通过转动柱与底座配合，从而实现标定板在任意方向均能实现180度旋转。

上述方案中，优选的，底座与转动柱相接位置处设置有紧固螺钉。

当需要固定底座与转动柱的相对位置时，拧紧紧固螺钉，使得底座与转动柱无法相对转动。

上述方案中，优选的，标准方块至少有两个，且高度互不相同。

通过不同高度的标准方块相配合，以检测待测物的高度信息。