智能平面检测仪的制作方法
【专利摘要】一种智能平面检测仪包括光源、匀光板、被测工件、相机、数据线、计算机、相机悬挂系统、投影系统支架，光源均匀安装在投影系统支架的工作平台上，离光源上方不远处安装匀光板，被测工件放置于匀光板之上，相机悬挂系统的下端与投影系统支架相连接，位于投影系统支架的工作平台的正上方相机安装在相机悬挂系统上，相机与计算机之间通过数据线相连接，本实用新型采用单幅校正，操作简单、精度高、单次可检测工件大，并且可通过拼接解决超大幅面测量，可直接将测量结果和设计工程图进行比对，保证了信息的准确可靠，对于一些人工难于定位并测量的异形图形，也能实现细致检测，逆向功能更是能解决实际生产中工件反绘的很多难题。
【专利说明】智能平面检测仪
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种检测仪，特别是涉及一种应用于平面检测的检测仪。
【背景技术】
[0002] 目前加工行业一般采用H维坐标测量仪或使用手持常规检测工具检测成品或半 成品工件的几何量尺寸，该种检测方法和手段既耗时又费力，不能适应现代化饭金加工业 的批量生产，且无法处理异形孔检测，对过于复杂的平面被测工件和拥有大量不规则孔的 工件，多余和缺失检测也是件不容易实现的事情。 实用新型内容
[0003] 本实用新型的目的是提供一种智能平面监测仪用于实现对具有复杂平面结构的 的工件的检测与测量。
[0004] -种智能平面检测仪包括光源、匀光板、相机、数据线、计算机、相机息挂系统、投 影系统支架，光源均匀安装在投影系统支架的工作平台上，光源上方安装匀光板，被测工件 放置于匀光板之上，相机息挂系统的下端与投影系统支架相连接，位于投影系统支架的工 作平台的正上方相机安装在相机息挂系统上，相机与计算机之间通过数据线相连接。
[0005] 所述相机息挂系统包括H维调节机构，所述H维机构包括Z方向调节转接体、X方 向调节转接体、Y方向调节转接体、相机息挂系统支撑臂、固定螺栓，Z方向调节转接体上开 有Z方向调节导槽、X方向调节转接体上开有X方向调节导槽、Y方向调节转接体上开有Y 方向调节导槽，Y方向调节转接体通过固定螺栓连接在X方向调节转接体上，X方向调节转 接体与Z方向调节转接体之间通过固定螺栓连接，Z方向调节转接体与相机息挂系统支撑 臂之间通过固定螺栓相连接，该H维调节机构完成相机的H维调节。
[0006] 光源1用于产生散射光，匀光板用于将散射光线均匀化，相机用于获取被测工件 投影的彩色图像，数据线用于实现相机和计算机之间的通信，计算机用于完成物像标定、被 测工件边缘特征提取、被测工件逆向制图、图像对齐、拼接功能、矢量偏差计算、矢量偏差统 计标记功能，相机息挂系统用于安装固定相机。
[0007] 所述光源由L邸灯产生或者由英光灯产生，所述匀光板采用材料是乳白PMMA或者 采用乳白胶片。
[0008] 利用本实用新型智能平面检测仪进行平面监测的方法包括如下步骤：
[0009] S1、物象标定；放置预先设计出的标定板于平台上，打开光源，相机拍摄到标定板 的图像，计算出全部角点的坐标，将计算出的坐标和设计的理论坐标进行比对，计算偏差矩 阵，找到整个系统实际值偏差，保存成系统偏差文件。
[0010] S2、被测工件边缘特征提取；被检测工件在投影平台上产生投影，计算机通过相机 获取到投影的14位原始彩色图像，首先对原始图像进行分解，转换成灰度图像，然后通过 阀值算法，得到二值图像，然后按二值图像进行轮廓提取，提取出像素级轮廓数据，然后采 用H次方程插值拟合的方法进行亚像素定位。
[0011] S3、被测工件逆向制图；将被测工件边缘特征提取得到的轮廓数组，按组拟合成线 条或线条组合，W矢量形式保存成dxf格式文件。
[0012] S4、图像对齐；将从数据库中提取的工程图纸进行图层分解，提取出工件的加工工 程图纸导入到系统中。把获取的实际工件的轮廓数据生成的图纸经过镜像、旋转、平移等操 作，和工程图纸进行对齐操作，使对应元素一一对应。
[0013] S5、图像拼接；对于实际工件大于投影台面的超大工件施行分步拍摄，每次拍摄一 部分，通过多次拍摄，提取每一部分的轮廓数据，然后各部分拼接在一起，恢复出完整的超 大工件轮廓。
[0014] S6、矢量偏差计算；经图像对齐模块对齐W后的图形，W相同的间隔计算出对应的 离散数据，然后一一对应计算离散的数据点之间的偏差线长度：
[00巧]
【权利要求】
1. 一种智能平面检测仪，其特征在于，包括光源（I)、匀光板（2)、相机（4)、数据线（5)、 计算机（6)、相机悬挂系统（7)、投影系统支架（8)，光源（1)均匀安装在投影系统支架（8) 的工作平台上，光源（1)上方安装匀光板（2)，被测工件（3)放置于匀光板（2)之上，相机悬 挂系统（7)的下端与投影系统支架（8)相连接，位于投影系统支架（8)的工作平台的正上 方相机⑷安装在相机悬挂系统（7)上，相机⑷与计算机（6)之间通过数据线（5)相连 接。
2. 根据权利要求1所述的智能平面检测仪，其特征在于，所述相机悬挂系统（7)包括 三维调节机构，所述三维机构包括Z方向调节转接体（9)、X方向调节转接体（10)、Y方向调 节转接体（11)、相机悬挂系统支撑臂（13)、固定螺栓（12)，Ζ方向调节转接体（9)上开有Z 方向调节导槽（9-1)、Χ方向调节转接体（10)上开有X方向调节导槽（10-1)、Υ方向调节转 接体（11)上开有Y方向调节导槽（11-1)，Y方向调节转接体（11)通过固定螺栓（12)连接 在X方向调节转接体（10)上，X方向调节转接体（10)与Z方向调节转接体（9)之间通过 固定螺栓（12)连接，Z方向调节转接体（9)与相机悬挂系统支撑臂（13)之间通过固定螺 栓（12)相连接，该三维调节机构完成相机的三维调节。
3. 根据权利要求2所述的智能平面检测仪，其特征在于，所述光源（1)用于产生散射 光，匀光板（2)用于将散射光线均匀化。
4. 根据权利要求3所述的智能平面检测仪，其特征在于，所述相机（4)用于获取被测工 件投影的彩色图像，数据线（5)用于实现相机（4)和计算机（6)之间的通信。
5. 根据权利要求3所述的智能平面检测仪，其特征在于，所述计算机（6)用于完成物像 标定、被测工件边缘特征提取、被测工件逆向制图、图像对齐、拼接功能、矢量偏差计算、矢 量偏差统计标记功能，相机悬挂系统（7)用于安装固定相机（4)。
6. 根据权利要求5所述的智能平面检测仪，其特征在于，所述光源（1)由LED灯产生或 者由荧光灯产生，所述匀光板（2)采用材料是乳白PMM或者采用乳白胶片。
【文档编号】G01B11/00GK204128495SQ201420363107
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年7月2日 优先权日:2014年7月2日
【发明者】刘晓龙 申请人:北京东方迈视测控技术有限公司