【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光学测量机，具体是多焦距相位相干成像的光学测量机视觉系统。
技术介绍
1、在制造、科研、生物医学等领域，对物体表面形貌进行高精度、高分辨率的非接触测量具有重要意义，现有的光学测量方法大多基于干涉原理，通过测量干涉图案的相位变化来获取物体表面的形貌信息，然而该方法通常需要复杂的干涉装置和繁琐的数据处理过程，难以实现快速、高精度的测量；
2、并且，在测量操作前难以判断操作人员的匹配度并在操作过程中实现操作行为全流程监控预警，且无法对运行过程中的风险程度进行实时检测并精准评估，不利于保证操作过程的稳定进行和各组成部件的安全性，以及无法对相应组成部件的性能进行全面测试并反馈预警，管理人员难以及时且针对性的进行部件检查维修，后续测量精准性和稳定性无法得到有效保障；
3、针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供多焦距相位相干成像的光学测量机视觉系统，解决了现有技术不能实现快速、高精度的非接触测量，在测量操作前难以判断操作人员的匹配度并在操作过程中实现操作行为全流程监控预警，且难以对运行过程中的风险程度进行实时检测并精准评估，以及无法保证后续测量精准性和稳定性的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、多焦距相位相干成像的光学测量机视觉系统，包括控制平台、光源模块、多焦距相位相干成像模块、图像采集模块以及视觉处理模块；光源模块用于发出光束，多焦距相位相干成像模块将光束分成
4、图像采集模块采集相位相干成像的图像，并将图像传输到视觉处理模块，视觉处理模块对图像进行处理和分析，提取物体表面的形貌信息，得到物体表面的高精度、高分辨率的三维形貌数据；控制平台用于对光源模块、多焦距相位相干成像模块、图像采集模块和视觉处理模块进行控制，且控制平台对相关数据信息进行显示；
5、控制平台通信连接操作流程监测模块和人员安排预警模块，操作流程监测模块用于对操作人员的操作过程进行全流程监控，采集到操作监控影像并逐帧分析，以识别出相应操作人员的错误操作行为，在识别出错误操作行为时使控制平台发出相应预警；人员安排预警模块用于在进行操作前，对所安排的操作人员进行评估分析，据此以生成人员安排合格信号或人员安排不合格信号，在生成人员安排不合格信号时使控制平台发出相应预警。
6、进一步的，多焦距相位相干成像模块包括分束器、反射镜和透镜组，其中，分束器将光源模块发出的光束分成参考光束和测量光束，反射镜将参考光束反射到透镜组，透镜组将参考光束聚焦到物体表面，测量光束则经过反射镜和透镜组的调整，聚焦到物体表面并反射回来，分束器将参考光束和测量光束重新组合，形成相位相干成像。
7、进一步的，视觉处理模块包括图像处理单元、特征提取单元和三维重建单元，其中，图像处理单元对采集的相位相干成像的图像进行处理，消除噪声并改善图像质量，特征提取单元从处理后的图像中提取物体表面的特征信息，三维重建单元利用特征信息进行三维重建，得到物体表面的高精度、高分辨率的三维形貌数据。
8、进一步的，人员安排预警模块的具体运行过程包括：
9、采集到对应操作人员的年龄，将年龄与数值二十六进行差值计算并取绝对值以得到年龄偏差值；并采集到对应操作人员进行光学测量机视觉系统的操作总时长，以及采集到对应操作人员在历史操作过程中发生的所有错误操作行为，基于错操行为分析以得到对应操作人员的错操检测值；
10、且采集到对应操作人员在历史操作过程中因错误操作行为而对光学测量机视觉系统所造成的损失表现数据，将所有损失表现数据进行求和计算得到损表评估值；将损失表现数据与预设损失表现数据阈值进行数值比较，若损失表现数据超过预设损失表现数据阈值，则将对应损失表现数据标记为异常损表数据，将异常损表数据的数量标记为高损操表值；
11、将对应操作人员的年龄偏差值、操作总时长、错操检测值、损表评估值和高损操表值进行归一化计算得到操作安排预警值，将操作安排预警值与预设操作安排预警阈值进行数值比较，若操作安排预警值超过预设操作安排预警阈值，则生成人员安排不合格信号；若操作安排预警值未超过预设操作安排预警阈值，则生成人员安排合格信号。
12、进一步的，错操行为分析的具体分析过程如下：
13、获取到所需监测的所有类型的错误操作行为，将对应操作人员在历史操作过程中存在的所有错误操作行为进行分类，据此获取到对应操作人员每种类型的错误操作行为的发生次数，并将其标记为对应类型的错误操作行为的错操行为频率；事先设定每种类型的错误操作行为分别对应一组错操权重值，将对应类型的错误操作行为的错操行为频率与相应的错操权重值相乘，且将其乘积值标记为错操追溯值；将对应操作人员在历史操作过程中发生的所有类型的错误操作行为的错操追溯值进行求和计算，并将其和值标记为错操检测值。
14、进一步的，控制平台与运行全面测试模块通信连接，运行全面测试模块用于对整个系统操作过程进行全面测试，并通过分析以生成运测正常信号或运测异常信号，将运测异常信号发送至控制平台，控制平台对运测异常信号进行显示并发出相应预警；运行全面测试模块的具体运行过程如下：
15、采集到光源模块的发光亮度偏差值和发光颜色偏差值，将发光亮度偏差值和发光颜色偏差值与预设发光亮度偏差阈值和预设发光颜色偏差阈值分别进行数值比较，若发光亮度偏差值或发光颜色偏差值超过对应预设阈值，则生成运测异常信号；
16、若发光亮度偏差值和发光颜色偏差值均未超过对应预设阈值，则采集到多焦距相位相干成像模块的成像信息，成像信息包括分辨率数据、对比度数据、畸变数据、信噪比数据和动态范围数据，将分辨率数据、对比度数据、畸变数据、信噪比数据和动态范围数据进行数值计算得到成像评估值，将成像评估值与预设成像评估阈值进行数值比较，若成像评估值超过预设成像评估阈值，则生成运测异常信号；
17、若成像评估值未超过预设成像评估阈值，则采集到视觉处理模块的处理信息，处理信息包括处理效率数据、处理延迟数据和处理卡顿数据，将处理效率数据、处理延迟数据和处理卡顿数据进行数值计算得到处理评估值；将处理评估值与预设处理评估阈值进行数值比较，若处理评估值超过预设处理评估阈值，则生成运测异常信号，若处理评估值未超过预设处理评估阈值，则生成运测正常信号。
18、进一步的，控制平台与运程风险性决策模块通信连接，运程风险性决策模块用于在系统操作过程中对其进行运程风险性决策分析，通过分析以生成运程高风险信号或运程低风险信号，将运程高风险信号发送至控制平台，控制平台接收到运程高风险信号时对其进行显示并发出相应预警。
19、进一步的，运程风险性决策分析的具体分析过程如下：
20、实时采集到系统操作过程中所需监管的部件，将对应部件标记为监测目标i，且i为大于1的自然数；获取到监测目标i所需实时本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.多焦距相位相干成像的光学测量机视觉系统，其特征在于，包括控制平台、光源模块、多焦距相位相干成像模块、图像采集模块以及视觉处理模块；光源模块用于发出光束，多焦距相位相干成像模块将光束分成参考光束和测量光束，并将参考光束和测量光束重新组合，形成相位相干成像；
2.根据权利要求1所述的多焦距相位相干成像的光学测量机视觉系统，其特征在于，多焦距相位相干成像模块包括分束器、反射镜和透镜组，其中，分束器将光源模块发出的光束分成参考光束和测量光束，反射镜将参考光束反射到透镜组，透镜组将参考光束聚焦到物体表面，测量光束则经过反射镜和透镜组的调整，聚焦到物体表面并反射回来，分束器将参考光束和测量光束重新组合，形成相位相干成像。
3.根据权利要求1所述的多焦距相位相干成像的光学测量机视觉系统，其特征在于，视觉处理模块包括图像处理单元、特征提取单元和三维重建单元，其中，图像处理单元对采集的相位相干成像的图像进行处理，消除噪声并改善图像质量，特征提取单元从处理后的图像中提取物体表面的特征信息，三维重建单元利用特征信息进行三维重建，得到物体表面的高精度、高分辨率的三维形貌数据。
4.根据权利要求1所述的多焦距相位相干成像的光学测量机视觉系统，其特征在于，人员安排预警模块的具体运行过程包括：
5.根据权利要求4所述的多焦距相位相干成像的光学测量机视觉系统，其特征在于，错操行为分析的具体分析过程如下：
6.根据权利要求1所述的多焦距相位相干成像的光学测量机视觉系统，其特征在于，控制平台与运行全面测试模块通信连接，运行全面测试模块用于对整个系统操作过程进行全面测试，并通过分析以生成运测正常信号或运测异常信号，将运测异常信号发送至控制平台，控制平台对运测异常信号进行显示并发出相应预警；运行全面测试模块的具体运行过程如下：
7.根据权利要求6所述的多焦距相位相干成像的光学测量机视觉系统，其特征在于，控制平台与运程风险性决策模块通信连接，运程风险性决策模块用于在系统操作过程中对其进行运程风险性决策分析，通过分析以生成运程高风险信号或运程低风险信号，将运程高风险信号发送至控制平台，控制平台接收到运程高风险信号时对其进行显示并发出相应预警。
8.根据权利要求7所述的多焦距相位相干成像的光学测量机视觉系统，其特征在于，运程风险性决策分析的具体分析过程如下：
9.根据权利要求8所述的多焦距相位相干成像的光学测量机视觉系统，其特征在于，环危监测分析的具体分析过程如下：
...【技术特征摘要】
1.多焦距相位相干成像的光学测量机视觉系统，其特征在于，包括控制平台、光源模块、多焦距相位相干成像模块、图像采集模块以及视觉处理模块；光源模块用于发出光束，多焦距相位相干成像模块将光束分成参考光束和测量光束，并将参考光束和测量光束重新组合，形成相位相干成像；
2.根据权利要求1所述的多焦距相位相干成像的光学测量机视觉系统，其特征在于，多焦距相位相干成像模块包括分束器、反射镜和透镜组，其中，分束器将光源模块发出的光束分成参考光束和测量光束，反射镜将参考光束反射到透镜组，透镜组将参考光束聚焦到物体表面，测量光束则经过反射镜和透镜组的调整，聚焦到物体表面并反射回来，分束器将参考光束和测量光束重新组合，形成相位相干成像。
3.根据权利要求1所述的多焦距相位相干成像的光学测量机视觉系统，其特征在于，视觉处理模块包括图像处理单元、特征提取单元和三维重建单元，其中，图像处理单元对采集的相位相干成像的图像进行处理，消除噪声并改善图像质量，特征提取单元从处理后的图像中提取物体表面的特征信息，三维重建单元利用特征信息进行三维重建，得到物体表面的高精度、高分辨率的三维形貌数据。
4.根据权利要求1所述的多焦距相位相干成像的光学测量机视觉系统，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，请求不公布姓名，请求不公布姓名，请求不公布姓名，
申请(专利权)人：苏州光宝科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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