本实用新型专利技术提供一种光学轮廓测量装置，能够排除被测物体颜色的干扰性，提高光学轮廓测量的准确性。所述装置包括：在光路中设有一块密布微小通光孔隙的遮光板及设在所述遮光板一侧的光学成像器件；其中，在测量过程中，被测物体被测面贴近所述遮光板的另一侧；所述光路的照射方向包括：光从所述被测物体一侧通过所述遮光板上的微小孔隙射向光学成像器件一侧；所述光学成像器件，用于当所述遮光板被所述被测物体被测面遮挡时，拍摄所述遮光板图像，并根据所述遮光板图像的阴暗分布，测得所述被测物体被测面的轮廓。本实用新型专利技术涉及机器视觉和光学测量技术领域。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及机器视觉和光学测量
，采用机器视觉和光学测量技术，测量物体某一平面或近似平面的轮廓，特别是指一种光学轮廓测量装置。
技术介绍
传统测量方式中，卡尺等机械测量手段效率低，对特殊形状或极大极小尺寸难以测量。现有技术中，较先进的测量方式是使用光学成像方法，对物体的尺寸进行测量，称之为机器视觉光学测量技术，其中，对物体某一特定面的形状轮廓测量应用最为广泛，例如，测量铸锻件毛坯加工面尺寸等。现有的机器视觉光学测量方法如有背光法、轮廓识别法等。背光法使用背光光源，被测物体遮挡在成像相机与背光光源之间，相机可以拍摄得到遮挡的阴影的形状，从而提取轮廓，但该方法需要被测平面为沿光线方向的最大横截面，如果物体形状复杂，被测平面外的凸起遮挡光线，干扰测量，因此背光法不适于测量形状复杂的物体。轮廓识别法拍摄被测物体在特定光照条件下的图像，智能识别定位边缘轮廓以及图像色块，但是，由于被测物体本身颜色中可能含有干扰色块或轮廓，造成边缘识别准确率下降；同时该方法要求成像背景颜色均一，没有无关景物的干扰，需要设置专门的背景幕布，限制了使用环境。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种光学轮廓测量装置，以解决现有技术所存在的背光法不适于测量形状复杂的物体，轮廓识别法易受干扰、导致测量准确率下降的问题。为解决上述技术问题，本技术实施例提供一种光学轮廓测量装置，包括:在光路中设有一块密布微小通光孔隙的遮光板及设在所述遮光板一侧的光学成像器件；其中，在测量过程中，被测物体被测面贴近所述遮光板的另一侧；所述光路的照射方向包括:光从所述被测物体一侧通过所述遮光板上的微小孔隙射向光学成像器件一侧；所述光学成像器件，用于当所述遮光板被所述被测物体被测面遮挡时，拍摄所述遮光板图像，并根据所述遮光板图像的阴暗分布，测得所述被测物体被测面的轮廓。可选地，所述密布微小通光孔隙的遮光板的基板为不透明材料，所述微小通光孔隙贯通该不透明材料基板。可选地，所述密布微小通光孔隙的遮光板的基板为透明材料，该基板一侧附有不透明材料的薄层，所述微小通光孔隙为利用印刷或蚀刻法在该不透明材料的薄层上加工形成的。可选地，所述微小通光孔隙的形状包括:密布的小孔、平行密布的狭缝或密布的网格。可选地，所述装置以所述遮光板为界，被测物体侧增设光源用于照明，遮光板至光学成像器件中间空间增设暗盒。本技术的上述技术方案的有益效果如下:上述方案中，通过机器视觉光学测量技术，将被测物体置于所述光学轮廓测量装置的光路中，被测物体被测面贴近所述遮光板的一侧，被测面朝向所述光学成像器件，利用所述光学成像器件拍摄遮光板的图像，并根据拍摄到的图像的阴暗分布形状，勾勒出被测物体被测面的轮廓。这样，与机械测量法相比，光学轮廓测量方法自动化程度高，能够提高测量效率，并减少人力劳动负担；与背光法、轮廓识别法相比，光学轮廓测量过程中，由于采用透光法成像，被测物体表面颜色与成像无关，排除了被测物体被测面表面颜色的干扰，且只有被测物体被测面非常贴近遮光板表面，才能完全遮挡通光空隙的入射光，相当于将成像范围限制在较窄的空间内，从而排除了外界无关景物的干扰，以及被测物体其他无关表面的干扰，从而能够提高测量结果的准确率。【附图说明】图1为本技术实施例提供的光学轮廓测量装置的结构和原理示意图；图2为本技术实施例提供的光学轮廓测量流程及测量效果图一；图3为本技术实施例提供的光学轮廓测量流程及测量效果图二 ；图4为本技术实施例提供的密布微小通光孔隙的遮光板的结构示意图。1.遮光板；la.贯通不透明材料的通光孔隙；lb.不透明材料基板；lc.蚀刻或印刷形成的通光孔隙；Id.不透明材料薄层；le.透明材料基板；1'.本技术实施例提供的拍摄到遮光板的图像，1".本技术实施例提供的遮光板上孔隙的明暗分布；2.光学成像器件；3.被测物体；3a.被测物体被测面；3b.被测物体上与测量无关的凸出部分，3c.直接成像得到的模糊的被测面轮廓，3c'.本技术实施例提供的清晰的被测面轮廓；F1.本技术实施例提供的有效成像区域；F2.本技术实施例提供的屏蔽成像区域；L1.被遮挡的入射光；L2.未被遮挡的入射光；L3.衍射后的透射光。【具体实施方式】为使本技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。本技术针对现有的背光法不适于测量形状复杂的物体，轮廓识别法易受干扰、导致测量准确率下降的问题，提供一种光学轮廓测量装置。参看图1所示为本技术实施例提供的一种光学轮廓测量装置，包括:在光路中设有一块密布微小通光孔隙的遮光板1及设在所述遮光板1一侧的光学成像器件2 ;其中，在测量过程中，被测物体被测面3a贴近所述遮光板1的另一侧；所述光路的照射方向包括:光从所述被测物体3 —侧通过所述遮光板1上的微小孔隙射向光学成像器件2 —侧；所述光学成像器件2，用于当所述遮光板1被所述被测物体被测面3a遮挡时，拍摄所述遮光板1图像，并根据所述遮光板1图像的阴暗分布，测得所述被测物体被测面3a的轮廓。本技术实施例所述的光学轮廓测量装置，通过机器视觉光学测量技术，将被测物体3置于所述光学轮廓测量装置的光路中，被测物体被测面3a贴近所述遮光板1的一侧，被测面朝向所述光学成像器件2，利用所述光学成像器件2拍摄遮光板1的图像，并根据拍摄到的图像的阴暗分布形状，勾勒出被测物体被测面3a的轮廓。这样，与机械测量法相比，光学轮廓测量方法自动化程度高，能够提高测量效率，并减少人力劳动当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种光学轮廓测量装置，其特征在于，包括：在光路中设有一块密布微小通光孔隙的遮光板及设在所述遮光板一侧的光学成像器件；其中，在测量过程中，被测物体被测面贴近所述遮光板的另一侧；所述光路的照射方向包括：光从所述被测物体一侧通过所述遮光板上的微小孔隙射向光学成像器件一侧；所述光学成像器件，用于当所述遮光板被所述被测物体被测面遮挡时，拍摄所述遮光板图像，并根据所述遮光板图像的阴暗分布，测得所述被测物体被测面的轮廓。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：白艳茹，刘尚春，任威平，田思洋，王磊，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：新型
国别省市：北京;11
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