显微特征投影机械装置制造方法及图纸

显微特征投影机械装置属于在用于重构三维物体视觉时使用的机械装置。本装置包括投影支架、盒体和物镜盒；投影支架由支撑臂和底座两部分组成，支撑臂安置在底座上，在支撑臂的其中一侧开有至少两个长的条状通孔；盒体是空心的柱体结构，盒体分为上下两个盒体，上盒体内部装有光源，下盒体内部装有物镜盒，盒体的侧壁上开有调节槽，盒体和支撑臂通过螺栓连接，上下盒体之间夹有光栅；物镜盒是正方体结构，内部开有空心圆柱孔，用于固定物镜。该装置透过光栅照射物体，光栅与物体之间安装有显微物镜，从而在被测物体表面映射形成形状可选的特征，可以更简便的提取物体的表面特征，最终实现三维物体的视觉重构。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

“显微特征投影机械装置”是一种在计算机显微立体视觉研究领域中用于重构三维物体视觉时使用的机械装置，该装置通过用发光二级管作为光源透过光栅照射物体，光栅与物体之间安装有显微物镜，从而在被测物体表面映射形成投影出形状可选的特征，用户可以利用特征来重构三维物体视觉。
技术介绍
计算机显微立体视觉技术已广泛应用于微操作、微装配等微观领域，该技术可以通过视觉反馈实现二维或三维的高精度自动定位，挖掘立体视觉中包含的三维深度信息，用于三维信息的测量。立体视觉的基本原理是从两个或多个视点观察同一被测物，以获取在不同视角下的感知图象，通过三角测量原理计算图像像素间的位置偏差(即视差)来获取被测物体的三维信息，这一过程与人类视觉的立体感知过程是类似的。该技术的最终目的是要恢复被测物体可视表面的完整信息，而某些被测物体的表面特征不易于三维信息的测量。显微特征投影机械装置在被测物体的表面上投影出形状可选的特征，可以更简便的提取物体的表面特征，从而实现三维物体视觉的重构，该装置在调节好显微物镜、光栅以及被测物三者之间的距离后，通过使用超高亮度的发光二极管(光源)对被测物体进行照射，此时再借助显微镜观察被测物，在被测物表面上就能看到清晰的特征像。通过调节光源、光栅和显微物镜的距离，可以调节特征像的大小；另通过更换表面具有不同特征像的光栅，也可在被测物体的表面得到形状不同的特征像。
技术实现思路
本技术的目的在于克服某些被测物体的表面特征不易于三维信息的测量而导致难以恢复被测物体表面的完整信息这一问题，提出了一种通过在被测物体的表面上投影出形状可选的特征，从而更简便的提取物体的表面特征，最终实现三维物体视觉重构的显微特征投影机械装置这一装置，使用过程中要保证镜头、光栅、被测物三者的光路在一条直线上。为了实现上述目的，本专利技术采取了如下技术方案。显微特征投影机械装置，其特征在于显微特征投影机械装置，其特征在于包括投影支架、盒体3和物镜盒4 ;投影支架由支撑臂和底座组成，在支撑臂的其中一侧开有至少两个长的条状通孔，支撑臂安置在底座上；盒体为空心的柱体结构，分为结构相同的上下两个盒体，上下盒体之间夹有光栅，上盒体的内部上方固定有光源，盒体和支撑臂通过螺栓连接，盒体的一侧开有调节槽，调节槽与支撑臂开有条状通孔的一侧接触，螺栓安装在条状通孔上能在条状通孔上下滑动且能在调节槽内滑动；光源上有电源线与外部电源相连接；物镜盒是正方体结构，内部开有空心圆柱孔，物镜盒固定在下盒体的内部下方；物镜固定在物镜盒的内部。螺栓在条状通孔和调节槽内可任意滑动，从而能够实现盒体的上下调节以及镜头与不同位置被测物的对准，上下盒体通过螺栓固定，中间夹有光栅，光栅的材料为玻璃，采用MEMS光刻方法加工，根据要求在光栅的表面设计有以点阵方式布置的形状不同的特征；所述的投影支架的底座为较重的板状物，在底座上可以放置被测物，光源的上部有电源线与外部电源相连接。本技术可方便固定光源10、光栅2和物镜5，保持物镜5的镜头与被测面之间的物距在要求的范围内，使用过程中仅需对盒体3进行微调即可，操作简便，产品完整性好，光源10采用常用的发光二级管。应用时，光源10接通电源，发出的光线透过光栅2，通过物镜5来调整倍率照射到被测物的表面上，这时候在被测物的表面上就会出现理想的特征像，然后再借助外界的显微镜来观察被测物，最后看是否能达到被测要求。附图说明图I本技术显微特征投影机械装置结构的示意图 图2本技术显微特征投影机械装置投影支架的结构图图3本技术显微特征投影机械装置盒体的结构图图4本技术显微特征投影机械装置物镜盒的结构图图中1、支撑臂；2、光栅；3、盒体；4、物镜盒；5、物镜；6、底座；7、条状通孔；8、螺栓；9、调节槽；10、光源；具体实施方式结合图I-图4对本技术做进一步说明如图I所示，显微特征投影机械装置主要包括投影支架、盒体3和物镜盒4三个部分。投影支架由支撑臂I和底座6两部分组成，支撑臂I安置在底座6的边沿，底座6为方形的板状结构，重量大，能够保证系统放置的稳定性，在底座6上可以放置被测物，支撑臂I的其中一个侧壁上开通有至少两个长的条状通孔7，盒体3的两侧壁开有调节槽9，盒体3与支撑臂I通过螺栓8相连接，螺栓8透过条状通孔7和调节槽9，使用人员在实验时可以大幅度的调整物镜5的镜头与被测物之间的距离与角度，盒体3为空心的柱体结构，分为结构相同的上下两个盒体，上盒体内部装有光源10，光源10使用超高亮度的发光二极管，它的顶部有与外部电源相连接的电源线，下盒体内部固定有物镜盒4，上下盒体之间通过螺栓固定，中间夹有光栅2，物镜盒4为正方体结构，内部为空心圆柱，用来固定物镜5。应用时，将光源10接通外部电源，发出的光线透过光栅2，再通过物镜5调整倍率照射到被测物的表面上，这时候在被测物的表面上就会出现理想的特征像，然后再借助外界的显微镜来观察被测物，就可以达到被测要求。如图2所示，投影支架的支撑臂I采用实心铝制材料加工而成，外部高度165mm，宽度30mm,长度50mm,壁厚5mm,支撑臂I侧壁的条状通孔7的长度115mm,宽度4. 5mm,底座6是方形的板状物体，采用铸铁材料加工而成，边长100_，厚度13_。如图3所示，盒体3采用铝制材料加工而成，高度40mm，长度和宽度均为40mm，壁厚5mm,肋板的厚度为3mm,长度40mm,宽度IOmm,在肋板上开有螺纹孔,便于上下盒体的连接，调节槽9的宽度4. 5mm,深度2mm。如图4所示，物镜盒4采用铝制材料加工而成，是正方体结构，边长和高度均为30mm,内部空心圆柱的直径为20mm,用于 固定物镜5。权利要求1.显微特征投影机械装置，其特征在于包括投影支架、盒体(3)和物镜盒(4);投影支架由支撑臂(I)和底座(6)组成，在支撑臂(I)的其中一侧开有至少两个长的条状通孔(7)，支撑臂(I)安置在底座(6 )上；盒体(3)为空心的柱体结构，分为结构相同的上下两个盒体,上下盒体之间夹有光栅(2)，上盒体的内部上方固定有光源(10)，盒体(3)和支撑臂(I)通过螺栓⑶连接，盒体⑶的一侧开有调节槽(9)，调节槽(9)与支撑臂⑴开有条状通孔(7)的一侧接触，螺栓⑶安装在条状通孔(7)上能在条状通孔(7)上下滑动且能在调节槽(9)内滑动；光源(10)上有电源线与外部电源相连接；物镜盒⑷是正方体结构，内部开有空心圆柱孔，物镜盒(4)固定在下盒体的内部下方；物镜(5)固定在物镜盒(4)的内部。专利摘要显微特征投影机械装置属于在用于重构三维物体视觉时使用的机械装置。本装置包括投影支架、盒体和物镜盒；投影支架由支撑臂和底座两部分组成，支撑臂安置在底座上，在支撑臂的其中一侧开有至少两个长的条状通孔；盒体是空心的柱体结构，盒体分为上下两个盒体，上盒体内部装有光源，下盒体内部装有物镜盒，盒体的侧壁上开有调节槽，盒体和支撑臂通过螺栓连接，上下盒体之间夹有光栅；物镜盒是正方体结构，内部开有空心圆柱孔，用于固定物镜。该装置透过光栅照射物体，光栅与物体之间安装有显微物镜，从而在被测物体表面映射形成形状可选的特征，可以更简便的提取物体的表面特征，最终实现三维物体的视觉重构。文档编号G01B11/25GK202511765SQ20本文档来自技高网...

【技术保护点】
显微特征投影机械装置，其特征在于：包括投影支架、盒体(3)和物镜盒(4)；投影支架由支撑臂(1)和底座(6)组成，在支撑臂(1)的其中一侧开有至少两个长的条状通孔(7)，支撑臂(1)安置在底座(6)上；盒体(3)为空心的柱体结构，分为结构相同的上下两个盒体，上下盒体之间夹有光栅(2)，上盒体的内部上方固定有光源(10)，盒体(3)和支撑臂(1)通过螺栓(8)连接，盒体(3)的一侧开有调节槽(9)，调节槽(9)与支撑臂(1)开有条状通孔(7)的一侧接触，螺栓(8)安装在条状通孔(7)上能在条状通孔(7)上下滑动且能在调节槽(9)内滑动；光源(10)上有电源线与外部电源相连接；物镜盒(4)是正方体结构，内部开有空心圆柱孔，物镜盒(4)固定在下盒体的内部下方；物镜(5)固定在物镜盒(4)的内部。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王跃宗，殷文佳，杨才智，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：实用新型
国别省市：