[发明专利]带有绳索附接装置的用于绳索的三维光学测量移动设备

说明书

一种经校准的三维光学测量设备(1)，用于对绳索(2)的几何参数进行三维测量，其包括框架(3')，该框架限定绳索接收腔(29)并且围绕该绳索接收腔布置。多个图像采集装置(C0，C1，C2，C3)适于采集绳索(2)的外表面(21)的至少一个区域的多个数字图像。当三维光学测量设备(1)在绳索接收腔(29)中接收绳索(2)时，图像采集装置(C0，C1，C2，C3)被固定到框架(3')上并且围绕绳索(2)布置。附接装置(4')适于以相对于所述绳索(2)相对可平移的方式将三维光学测量设备(1)约束到绳索上。电子数字图像处理装置被配置成处理多个数字图像并且获得由图像采集装置采集的绳索的数字图像的点的三维摄影测量重建。

技术领域

本发明通常属于静止或移动的绳索或缆绳的测量和检查系统，其采用非破坏性和非接触技术。

具体地说，本发明涉及一种经校准的三维光学测量设备并且涉及一种通过采集绳索或缆绳的外表面的数字图像对绳索的几何参数进行三维光学测量的方法。这种方法的应用示例涉及绳索或缆绳的连续测量，否则由于被测物体的移动，用接触方法是不能实现的。例如，这种测量涉及在升降椅和/或缆车运行期间对其绳索或缆绳的检查。此外，本发明涉及生产线中绳索或缆绳的连续测量，用于运行中的质量控制或定期检查。在许多情况下，已知的测量和检查技术包括使操作者存在于困难和/或危险的环境条件下，比如在悬挂的绳索或化学试剂污染的环境中的测量。此外，不利的是，在许多情况下，为了进行测量，必须停止生产或处理设备。

背景技术

通过处理绳索的二维(2D)图像来测量绳索的几何参数的技术是已知的。

例如，EP2383566A1描述了一种用于采集一部分绳索的二维图像并且在2D图像中测量绳股的延伸的方法；该方法包括确定作为相对于参考目标值计算的绳股的纵向延伸的函数的质量值。

不利的是，由于绳索和摄像机之间的透视定位，2D处理技术会受到测量误差的影响。

此外，在绳索特别脏或存在油脂的情况下，很难获得易于分析的图像。

通过使用带有线性传感器(即，基于单行像素的传感器)的摄像机，用于测量绳索的几何参数的技术也是已知的，但是这种技术除了在穿过传感器的平面和绳索轴线之间不完全垂直的情况下会受到误差的影响之外，还会受到由于绳索在测量过程中受到振动而引起的误差的影响。

具体地说，现有技术的系统通常体积庞大、难以运输，并且受周围环境的照明条件影响，这会损坏图像采集质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于对绳索或者刚性缆绳或柔性缆绳的几何参数进行三维光学测量的设备和方法，该设备和方法允许克服上述缺点。

根据所附独立权利要求，通过对绳索(或等效方式的缆绳)的几何参数进行光学三维测量的设备和方法来实现上述目的；依赖于该独立权利要求的权利要求描述了替代实施例。

优选地，可以通过三维光学测量设备分析的绳索和缆绳的类型包括刚性绳索和柔性绳索，该刚性绳索或柔性绳索由任何类型的材料制成，例如铁、钢、天然纤维或合成纤维、碳纤维等。换句话说，绳索可以被理解为优选延伸维度(长度)比其他两个维度大得多的任何轴对称物体，例如优选延伸维度比其他两个维度长100倍以上。

优选地，绳索或缆绳的外表面具有一个或更多个以下特征：

-连续或至少部分连续，例如表面光滑或表面上有凹槽；

-实心螺旋，例如螺旋筋；

-由一个或更多个螺旋线缠绕的子部件构成，例如螺旋的或绞合的缆绳或绳索。

例如，绳索由单根线或若干根相互缠绕的线构成，这些线形成所谓的绳股，或者绳索由若干根相互缠绕的绳股构成，因此，绳索由若干根相互缠绕的线构成以形成单绳股，该单绳股又彼此相互缠绕。

绳索或缆绳也可以由相互缠绕的纤维构成。