双目立体结构多功能视觉传感器制造技术

本发明专利技术公开了一种双目立体结构多功能视觉传感器，包括主体外壳。主体外壳内依次设置有第一摄象机、可变投射器和第二摄象机，两个摄象机构成双目立体视觉测量结构，在空间成三角关系，满足三角法测量原理要求，可变投射器设置有投射光源。投射光源可以是用普通照明光源投射，也可以是特征光源（如单光条、多光条或其他光源）投射。本发明专利技术采用了双目立体结构，使传感器标定方法统一，同时结合可变投射器能够实现多功能测量，解决了视觉测量应用中视觉传感器所需的柔性、多功能、稳定性等技术问题，采用特定模具传感器外壳主体成型技术，加工简单，成本低，可用于大批量、高精度现场测量应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及精密测量装置，特别涉及一种基于双目立体结构多功能视觉传感器。
技术介绍
视觉测量技术是一项新兴的现代工业现场测量技术，已广泛地应用于汽车制造、钢管加工、模具检测、航天组装等领域。视觉传感器是视觉测量系统信息的直接来源，主要由图像传感器(摄象机，CCD)和光投射器以及其它辅助设备组成，它的主要功能是获取视觉测量系统的最原始图像。目前，针对不同的测量对象，如圆孔、棱线和形面等存在不同的视觉传感器(双目视觉传感器，单光条结构光传感器和多光条结构光传感器等)，它们在工作原理和校准方法上都各不相同，而且结构上没有统一性，组件也没有互换性，很不符合多视觉传感器组合系统应用的需求。因此，如果系统需要对多个不同测量对象实现测量，传感器从制造、安装，到校准没有统一的标准，增加了系统建立的成本和复杂性，同时也降低了系统的可维护性。现有的视觉传感器都是针对特定的被测对象设计的，如双目视觉传感器采用两个摄象机交向摆放，实现圆孔参数的测量；单光条结构光传感器采用一个摄象机，与单个半导体激光器光条构成三角测量，实现棱线特征点测量；多光条结构光传感器采用一个摄象机，与多个半导体激光器光条构成三角测量，实现自由形面测量，它们的结构各异，适应性差，校准也各不相同。同时，现有的传感器都是采用板材成型或机加成型，加工复杂，成本高，周期长，而且传感器的稳定性差，不能满足大批量、高精度的现场应用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种可以测量多种对象的双目立体结构多功能视觉传感器。为解决上述技术问题，本专利技术的双目立体结构多功能视觉传感器，包括主体外壳。所述主体外壳内依次设置有第一摄象机、可变投射器、第二摄象机，所述的两个摄象机构成双目立体视觉测量结构，在空间成三角关系，满足三角法测量原理要求，所述的内部器件包括可变投射器设置有投射光源。所述投射光源可以是照明灯光源。所述投射光源可以是单光条光源。所述投射光源也可以是多光条光源。所述主体外壳采用模具成型型材。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果(一)本专利技术采用了双目立体结构，结合可变投射器能够实现多功能测量；(二)解决了视觉测量应用中视觉传感器标定统一的技术问题；(三)解决了视觉测量应用中视觉传感器所需的柔性、多功能、稳定性等技术问题；(四)采用特定模具传感器外壳主体成型技术，加工简单，成本低，可用于大批量、高精度现场测量应用。附图说明图1本专利技术双目立体结构多功能视觉传感器的示意图；附图标记1主体外壳2第一摄象机3第二摄象机4可变投射器具体实施方式下面结合附图对本专利技术作详细说明。实施例一实施例一是应用于卡车车身视觉检测中的双目立体结构多功能视觉传感器，如图1中所示。本专利技术采用两个摄象机，组合可变投射器，基于特定模具成型型材构建新型多功能视觉传感器。双目立体结构多功能视觉传感器包括主体外壳1。主体外壳1内依次设置有第一摄象机2、可变投射器4、第二摄象机3。两个摄象机2、3构成双目立体视觉测量结构，在空间成三角关系，满足三角法测量原理要求。可变投射器可以根据不同的测量对象，变换不同的投射方式，安装机构具有互换性。本实施例中，可变投射器4的投射光源为照明灯投射光源。主体外壳1由模具成型型材经过简单加工而成。卡车车身视觉检测的对象由圆孔和棱线组成，针对不同的测量对象，可变投射器装配不同的投射光源，对于圆孔测量，采用照明灯投射；对于棱线的测量，采用单光条投射。测量应用时，经反射棱镜，两个摄象机分别接受圆孔或棱线的测量像对，摄象机输出的视频信号经图象采集卡进入计算机，计算机处理图象中圆孔或棱线的特征图象信息，利用视觉测量算法实现圆孔和棱线的测量。实施例二与实施例一的不同之处仅在于，可变投射器4的投射光源为单光条投射光源。实施例三与实施例一的不同之处仅在于，可变投射器4的投射光源为多光条投射光源。本专利技术的可变投射器4的投射光源不仅限于上述三种形式，还可以是其他种类的特征光源。和现有的传感器实现技术相比，本专利技术的显著特点是用双目立体结构，标定方法统一，结合可变投射器，并且采用特定模具传感器外壳主体成型技术，可以实现多功能测量，同时加工简单，并且成本低，可用于大批量、高精度现场测量应用。本专利技术首次将双目立体结构多功能设计技术应用于视觉传感器的设计，提出一种主体外壳模具成型、双目立体结构结合可变投射器的新方案；解决视觉测量应用中视觉传感器所需的柔性、多功能、稳定性和成本低等问题。权利要求1.一种双目立体结构多功能视觉传感器，包括主体外壳，其特征是，所述主体外壳内依次设置有第一摄象机、可变投射器、第二摄象机，所述的两个摄象机构成双目立体视觉测量结构，在空间成三角关系，满足三角法测量原理要求，所述的内部器件包括可变投射器设置有投射光源。2.根据权利要求1所述的一种双目立体结构多功能视觉传感器，其特征是，所述投射光源是照明灯光源。3.根据权利要求1所述的一种双目立体结构多功能视觉传感器，其特征是，所述投射光源是单光条光源。4.根据权利要求1所述的一种双目立体结构多功能视觉传感器，其特征是，所述投射光源是多光条光源。5.根据权利要求1所述的一种双目立体结构多功能视觉传感器，其特征是，所述主体外壳采用模具成型型材。全文摘要本专利技术公开了一种双目立体结构多功能视觉传感器，包括主体外壳。主体外壳内依次设置有第一摄象机、可变投射器和第二摄象机，两个摄象机构成双目立体视觉测量结构，在空间成三角关系，满足三角法测量原理要求，可变投射器设置有投射光源。投射光源可以是用普通照明光源投射，也可以是特征光源(如单光条、多光条或其他光源)投射。本专利技术采用了双目立体结构，使传感器标定方法统一，同时结合可变投射器能够实现多功能测量，解决了视觉测量应用中视觉传感器所需的柔性、多功能、稳定性等技术问题，采用特定模具传感器外壳主体成型技术，加工简单，成本低，可用于大批量、高精度现场测量应用。文档编号G01C11/00GK1605827SQ200410072699公开日2005年4月13日 申请日期2004年11月11日 优先权日2004年11月11日专利技术者邾继贵, 吴斌, 刘常杰 申请人:天津大学 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双目立体结构多功能视觉传感器，包括主体外壳，其特征是，所述主体外壳内依次设置有第一摄象机、可变投射器、第二摄象机，所述的两个摄象机构成双目立体视觉测量结构，在空间成三角关系，满足三角法测量原理要求，所述的内部器件包括可变投射器设置有投射光源。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邾继贵，吴斌，刘常杰，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]