一種用于復(fù)雜表面和不規(guī)則物體體積測(cè)量的圖像采集裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型所述一種用于復(fù)雜表面和不規(guī)則物體體積測(cè)量的圖像采集裝置，包括測(cè)量承載平臺(tái)和旋轉(zhuǎn)平臺(tái)，旋轉(zhuǎn)平臺(tái)由電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，測(cè)量承載平臺(tái)周圍設(shè)置三個(gè)攝像頭，對(duì)應(yīng)攝像頭在承載平臺(tái)的另一側(cè)設(shè)置背景幕，攝像頭設(shè)置于機(jī)器臂上，三個(gè)攝像頭呈環(huán)形陣列排布，互相間隔120度，對(duì)應(yīng)攝像頭還設(shè)有輔助光源。本實(shí)用新型可拍動(dòng)態(tài)圖像，為物體體積測(cè)量提供原始數(shù)據(jù)，機(jī)器臂可以微調(diào)攝像頭的角度，操作方便，取像準(zhǔn)確。
【專利說(shuō)明】一種用于復(fù)雜表面和不規(guī)則物體體積測(cè)量的圖像采集裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及物體體積測(cè)量【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說(shuō)，涉及一種用于復(fù)雜表面和不規(guī)則物體體積測(cè)量的圖像采集裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)和工業(yè)的快速發(fā)展，體積測(cè)量已經(jīng)成為很多工業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的一部分，只有高精度、高速度、應(yīng)用范圍廣的體積測(cè)量裝置才能滿足現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的需求。
[0003]目前，國(guó)內(nèi)在這個(gè)問(wèn)題上的研究方法主要采用排水法、超聲波測(cè)體積、CT斷層三維圖像恢復(fù)和激光掃描測(cè)體積。排水法對(duì)于醫(yī)藥、化工等不能浸水的物體便無(wú)法檢測(cè)，并且測(cè)量過(guò)程不便；超聲波測(cè)體積、CT斷層三維圖像恢復(fù)和激光掃描測(cè)體積測(cè)量結(jié)果雖然準(zhǔn)確，但由于其儀器價(jià)格昂貴，操作復(fù)雜，因此不適合推廣。
[0004]而現(xiàn)有的圖像采集裝置不能用于復(fù)雜表面和不規(guī)則物體體積的測(cè)量，其圖像采集不準(zhǔn)確，無(wú)法達(dá)到復(fù)雜表面和不規(guī)則物體體積測(cè)量的各項(xiàng)要求。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供了一種用于復(fù)雜表面和不規(guī)則物體體積測(cè)量的圖像采集裝置，可拍動(dòng)態(tài)圖像，為物體體積測(cè)量提供原始數(shù)據(jù)，測(cè)量速度快、精度高、操作方便。
[0006]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0007]—種用于復(fù)雜表面和不規(guī)則物體體積測(cè)量的圖像采集裝置，包括測(cè)量承載平臺(tái)和旋轉(zhuǎn)平臺(tái)，所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)由電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，所述測(cè)量承載平臺(tái)周圍設(shè)置三個(gè)攝像頭，對(duì)應(yīng)所述攝像頭在所述承載平臺(tái)的另一側(cè)設(shè)置背景幕，所述攝像頭設(shè)置于機(jī)器臂上，所述三個(gè)攝像頭呈環(huán)形陣列排布，互相間隔120度，對(duì)應(yīng)所述攝像頭還設(shè)有輔助光源。
[0008]進(jìn)一步，所述測(cè)量承載平臺(tái)為三角形設(shè)置。
[0009]進(jìn)一步，所述電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)。
[0010]進(jìn)一步,所述攝像頭為SunTime FX30攝像頭。
[0011]進(jìn)一步，所述輔助光源包括白熾燈和燈光擴(kuò)散鏡片。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0013]本實(shí)用新型所述一種用于復(fù)雜表面和不規(guī)則物體體積測(cè)量的圖像采集裝置，可拍動(dòng)態(tài)圖像，為物體體積測(cè)量提供原始數(shù)據(jù)，機(jī)器臂可以微調(diào)攝像頭的角度，操作方便，取像準(zhǔn)確。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，與本實(shí)用新型的實(shí)施例一起用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限制，在附圖中:
[0015]圖1本實(shí)用新型所述一種用于復(fù)雜表面和不規(guī)則物體體積測(cè)量的圖像采集裝置的俯視圖。
[0016]圖中，I—測(cè)量承載平臺(tái)；2—旋轉(zhuǎn)平臺(tái)；
[0017]3——攝像頭；4——背景幕；
[0018]5—機(jī)械臂；6—輔助光源。

【具體實(shí)施方式】
[0019]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說(shuō)明和解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0020]如圖1所示，本實(shí)用新型所述一種用于復(fù)雜表面和不規(guī)則物體體積測(cè)量的圖像采集裝置，包括測(cè)量承載平臺(tái)I和旋轉(zhuǎn)平臺(tái)2，測(cè)量承載平臺(tái)I為三角形，三角形的設(shè)置適應(yīng)三個(gè)攝像頭3的排布，旋轉(zhuǎn)平臺(tái)2由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，測(cè)量承載平臺(tái)I周圍設(shè)置三個(gè)攝像頭3，對(duì)應(yīng)攝像頭3在承載平臺(tái)的另一側(cè)設(shè)置背景幕4，攝像頭3設(shè)置于機(jī)器臂5上并垂直照向旋轉(zhuǎn)平臺(tái)2的中心，三個(gè)攝像頭3呈環(huán)形陣列排布，互相間隔120度，對(duì)應(yīng)攝像頭3還設(shè)有輔助光源6。
[0021]攝像頭3為SunTime FX30彩色1/4〃CCD攝像頭3，其工作電壓為5V，工作電流400mA,有效像素為680H*480V，掃描方式為逐行掃描，是臺(tái)灣顯泰實(shí)業(yè)USB2.0 CM0S/CXD高速系列產(chǎn)品，采用SONY高端CCD感光芯片，具有色彩還原性好，圖像質(zhì)量高，靈敏度高等特點(diǎn)，該產(chǎn)品為全局曝光方式輸出圖像，適用于拍動(dòng)態(tài)圖像。該攝像頭3符合我們的拍攝要求，為物體體積測(cè)量提供高精度的原始數(shù)據(jù)。
[0022]步進(jìn)電機(jī)每旋轉(zhuǎn)0.9度，攝像頭3拍取一張圖像，由于120度不是0.9度的整數(shù)倍數(shù)，所以將三個(gè)攝像頭3的角度間隔設(shè)置為120度，從而保證三臺(tái)攝像機(jī)拍攝被測(cè)物體一周所拍攝的3組，每組400張圖像是完全不同的三組圖像，這樣的角度設(shè)置相當(dāng)于我們將步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度減小到0.3度，這樣的設(shè)置使測(cè)量時(shí)間變成原來(lái)的三分這一，測(cè)量精度提高到原來(lái)的三倍。
[0023]由于使用的SunTime FX30攝像頭3每秒鐘最多拍攝30張圖片，所以控制步進(jìn)電機(jī)以0.9度為旋轉(zhuǎn)間隔，一秒鐘轉(zhuǎn)動(dòng)30次，從而和攝像頭3的拍攝進(jìn)行匹配，旋轉(zhuǎn)一周共需要40/3秒，則每個(gè)攝像頭3完成400張圖片的拍攝也需要40/3秒。
[0024]輔助光源6設(shè)計(jì)采用由顯色性好的白熾燈配備燈光擴(kuò)散鏡片組成，并調(diào)節(jié)輔助光源6的角度，使輔助光源6的光線均勻地照射到被測(cè)物體上，使我們拍攝出的圖像中的干擾信息較少，提高我們體積測(cè)量的準(zhǔn)確性。
[0025]拍攝背景幕4采用與待測(cè)物體顏色有較大差異的單顏色背景，這樣能夠?yàn)榻酉聛?lái)的圖像處理提供便利性，進(jìn)一步使我們的測(cè)量精度得到提高，背景幕4與旋轉(zhuǎn)平臺(tái)2相垂直，使攝像頭3拍攝被測(cè)物體時(shí)，拍攝到的畫(huà)面中充滿背景圖像。
[0026]本實(shí)用新型的工作過(guò)程是:
[0027]測(cè)量前，調(diào)節(jié)測(cè)量裝置，調(diào)節(jié)好三個(gè)機(jī)械臂5，使三個(gè)機(jī)械臂5之間的夾角為120度并使每個(gè)攝像頭3對(duì)準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)平臺(tái)2的中心，調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)平臺(tái)2水平、并使攝像頭3平行于旋轉(zhuǎn)平臺(tái)2、打開(kāi)輔助光源6，使輔助光源6的光線均勻地照向被測(cè)物體，并將復(fù)雜表面物體放在旋轉(zhuǎn)平臺(tái)2的中間，方便進(jìn)行體積測(cè)量。
[0028]步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)平臺(tái)2旋轉(zhuǎn)，同時(shí)控制三個(gè)攝像頭3同時(shí)拍攝被測(cè)物體,當(dāng)旋轉(zhuǎn)平臺(tái)2旋轉(zhuǎn)0.9度時(shí)，每個(gè)攝像頭拍攝I張圖片，并將拍攝的圖片保存到我們指定的文件夾中，為體積計(jì)算提供原始數(shù)據(jù)。旋轉(zhuǎn)平臺(tái)2旋轉(zhuǎn)一周后，每個(gè)攝像頭3總共拍攝了 400張圖片，三個(gè)攝像頭3共拍攝到不同拍攝位置的1200張圖片。
[0029]最后應(yīng)說(shuō)明的是:以上僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，盡管參照實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換，但是凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于復(fù)雜表面和不規(guī)則物體體積測(cè)量的圖像采集裝置，其特征在于:包括測(cè)量承載平臺(tái)和旋轉(zhuǎn)平臺(tái)，所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)由電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，所述測(cè)量承載平臺(tái)周圍設(shè)置三個(gè)攝像頭，對(duì)應(yīng)所述攝像頭在所述承載平臺(tái)的另一側(cè)設(shè)置背景幕，所述攝像頭設(shè)置于機(jī)器臂上，所述三個(gè)攝像頭呈環(huán)形陣列排布，互相間隔120度，對(duì)應(yīng)所述攝像頭還設(shè)有輔助光源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于復(fù)雜表面和不規(guī)則物體體積測(cè)量的圖像采集裝置，其特征在于:所述測(cè)量承載平臺(tái)為三角形設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于復(fù)雜表面和不規(guī)則物體體積測(cè)量的圖像采集裝置，其特征在于:所述電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于復(fù)雜表面和不規(guī)則物體體積測(cè)量的圖像采集裝置，其特征在于:所述攝像頭為SunTime FX30攝像頭。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于復(fù)雜表面和不規(guī)則物體體積測(cè)量的圖像采集裝置，其特征在于:所述輔助光源包括白熾燈和燈光擴(kuò)散鏡片。
【文檔編號(hào)】G01B11/00GK204064238SQ201420393954
【公開(kāi)日】2014年12月31日 申請(qǐng)日期:2014年7月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月16日
【發(fā)明者】陳培宏, 林楚濤, 曹輝, 梁佩瑩, 鐘土基, 羅夢(mèng)嬋 申請(qǐng)人:佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院