G平行，所以ZBCG= α ,根据光的反射原理，Z A⑶=α ,又因为AE平行于0G，所以Z AED = α，即三角形AEC为等腰三角形，AC = AE = H,三角形ABF与三角形⑶F相似，所以 Z BAF= α，AF = 2*H*sin α，AB = r, cos α = AB/AF，推出 cos α = r/(2*Hsin α )，即r = H*sin2 α，由于r〈R，则H*sin2 α ( R，根据R、H取值的不同，圆锥镜6的锥度α值也会发生相应的变化，分以下两种情况:
[0031]1、当H彡R时，H*sin2a彡R恒成立，α为锐角，取α =45°，即r = H时，r取最大的值。也就是此时成像更加清晰，更加完整。
[0032]2、当H>R时，可以求得a = jt/2_l/2*arcsin (R/H)，由α的公式可知，此时α为钝角；或者a = l/2*arcsin(R/H)，由α的公式可知，此时α为锐角；所以此时的r = R,
即为最大值。
[0033]使用所述小型环状工件的内壁全景成像装置进行成像的方法包含以下步骤:
[0034]步骤一:如图3所示，所述待测工件5内孔半径R = 10mm、高度H = 1mm,根据本实用新型的工作原理计算出所述圆锥镜6的锥度α，由相应的计算公式确定圆锥镜6的锥度为45° (由于所述待测工件5的内孔存在深度问题，为了成像效果更好，所以取所述圆锥镜6的锥度应为45° ( a ^ 50° )，然后将设计好的圆锥镜6安装在所述底座7上。
[0035]步骤二:将所述底座7与所述支撑架I用螺栓连接。
[0036]步骤三:将所述待测工件5安装于所述第三支架13上，使所述待测工件5与所述圆锥镜6同轴线，上下移动所述第二支架12使所述圆锥镜6深入到所述待测工件5的内部，并且保持所述待测工件5与所述圆锥镜6表面有间隙。
[0037]步骤四:将所述无影灯4安装于所述第二支架12上，水平移动所述无影灯4，同时上下移动所述第二支架12，将所述无影灯4调整到所述待测工件5的正上方，保持所述无影灯4与所述待测工件5同轴线，打开所述无影灯4。
[0038]步骤五:将所述相机3与所述相机固定块2用螺钉连接，然后将所述相机固定块2安装于所述第一支架11上，水平移动所述相机固定块2，同时上下移动所述第一支架11，将所述相机3调整到所述待测工件5与所述圆锥镜6的正上方，保持所述相机3与所述待测工件5同轴线，使所述相机3的摄像头放置在所述无影灯4灯光的中间，打开相机3。
[0039]步骤六:依据步骤三、四、五相应的调节方式，调整所述圆锥镜6、所述待测工件5、所述无影灯4、所述相机3的同轴度及垂直距离。
[0040]步骤七:根据与所述相机3连接的计算机上面显示的图像，调节所述相机3的焦距，并且调整所述无影灯4灯光的强度，使成像更加的清晰完整。
[0041]步骤八:拍摄所述待测工件5的内壁全景图，一次性形成完整清晰的内壁全景图像，最后用计算机处理、分析及存储所拍摄的内壁全景图像。
[0042]以上详细说明仅为本实用新型的较佳实施例的说明，非因此局限本实用新型的专利范围，所以，凡运用本实用新型说明书及图示内容所为的等效技术变化，均包含于本实用新型的专利范围内。
【主权项】
1.一种小型环状工件的内壁全景成像装置，其特征在于，包括: 一支撑架(I)，所述支撑架(I)包括一支撑杆(10)、设置于所述支撑杆上(10)的一第一支架(11)、设置于所述支撑杆(10)上的一第二支架(12)及设置于所述支撑杆上(10)的一第三支架(13)，所述第二支架(12)位于所述第一支架(11)的下方，所述第三支架(13)位于所述第二支架(12)的下方； 一相机固定块(2)，设置于所述第一支架(11)上； 一相机(3)，固定于所述相机固定块(2)上； 一无影灯(4)，设置于所述第二支架(12)上； 一底座(7)，固定设置于所述支撑架(I)下方； 一圆锥镜出)，设置于所述底座(7)上。2.根据权利要求1所述的小型环状工件的内壁全景成像装置，其特征在于:所述第三支架(13)为一夹持臂，用于夹持一待测工件(5)。3.根据权利要求2所述的小型环状工件的内壁全景成像装置，其特征在于:所述待测工件(5)为一小型环状工件。4.根据权利要求1所述的小型环状工件的内壁全景成像装置，其特征在于:所述第一支架(11)、所述第二支架(12)及所述第三支架(13)均活动设置在所述支撑杆(10)的轴心方向。5.根据权利要求1所述的小型环状工件的内壁全景成像装置，其特征在于:所述无影灯⑷活动设置在所述第二支架(12)的轴心方向。6.根据权利要求1所述的小型环状工件的内壁全景成像装置，其特征在于:所述相机固定块(2)活动设置在所述第一支架(11)的轴心方向。7.根据权利要求1所述的小型环状工件的内壁全景成像装置，其特征在于:所述相机(3)为工业相机，所述相机(3)与一计算机相连接，所述计算机用于处理与储存所述小型环状工件内壁全景图像。8.根据权利要求1所述的小型环状工件的内壁全景成像装置，其特征在于:所述底座(7)设有一安装座(70)用于固定所述圆锥镜￠)的底部。
【专利摘要】本实用新型涉及一种小型环状工件的内壁全景成像装置，包括一支撑架，所述支撑架包括一支撑杆、设置于所述支撑杆上的一第一支架、设置于所述支撑杆上的一第二支架及设置于所述支撑杆上的一第三支架，所述第二支架位于所述第一支架的下方，所述第三支架位于所述第二支架的下方，安装于所述第一支架上的一相机固定块，固定于所述相机固定块上的相机，安装于所述第二支架上的一无影灯，固定于所述支撑架下方的一底座，所述底座设有一安装孔用于安装一圆锥镜，所述支撑架及所述底座均固定在一工作台上。本实用新型利用圆锥镜放入待测工件内部形成完整图像，可以一次性地形成待测工件内壁完整的全景图像。
【IPC分类】G01N21/88, G03B37/00
【公开号】CN204789367
【申请号】CN201520424737
【发明人】刘怀广, 陈川, 邹同辉, 郭琦琦, 胡芮, 胡俊勇
【申请人】武汉科技大学
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年6月18日