[发明专利]数字光学比较器

说明书

技术领域

本发明涉及数字光学比较器。

背景技术

光学比较器(通常简称为比较器，或外形投影仪，或轮廓投影仪)是对应用光学原理对制造部件的进行检查的设备。在比较器中，放大的部件被投影到屏幕上，并相对于规定的限制来测量部件的维度和几何形状。

现有技术的比较器非常依赖于操作员的技能来将部件和参考模板进行正确对准，以进行比较。此外，一旦部件安装在了比较器中，现有技术的比较器不提供用于设定部件和参考模板的取向的直接简单的装置。

一些现有技术的比较器包括光源、部件的支撑物、用于捕获部件图像并在显示器上显示该图像的光学器件。显示器通常显示放大的部件图像。在这些比较器中，实际上将部件制图的透明片、或蓝图、或一些其它印刷/绘制的图像以适当的取向粘到比较器的屏幕上，以对部件和制图进行比较。应该理解，这对于操作员而言劳动强度很大。为了比较部件和制图，制图不仅必须是正确的比例，正如屏幕上的部件图像也必须是正确的比例一样，还要非常仔细地将纸质/印刷的制图适当地覆盖在屏幕上。

发明内容

本发明的目的在于提供克服了现有技术不足的数字光学比较器。

因此，根据本发明的一个方面，提供了一种数字比较器，包括：

保持器，用于保持部件；

光源，用于为部件照明；

用于捕获被照明部件的图像的摄像机，和放置在所述摄像机前面的镜头；以及

数据处理系统，用于接收图像、获得所述部件的CAD制图、在计算器屏幕上显示所述图像和所述制图，其中，将所述制图数字地覆盖在所述图像上，所述数据处理系统还包括用于将所述制图与所述图像对准的装置。

根据本发明的另一方面，提供了一种数字光学比较器，所述数字光学比较器包括一种允许对研究的部件与参考制图进行比较的方法，所述部件是按照所述制图中包括的规格而制造的，所述方法包括步骤：

(a)在支撑物上放置所述部件；

(b)为所述部件照明；

(c)使用摄像机捕获所述部件的图像，所述摄像机配置有镜头；以及

(d)在显示器上覆盖所述制图与所述部件的所述图像。

附图说明

在阅读了参考以下附图对优选实施例的描述之后，将更好的理解本发明，其中：

图1是根据本发明优选实施例的数字光学比较器系统的示意性示图；

图2是根据本发明另一优选实施例的数字光学比较器系统的示意性示图，其中，光源和摄像机均在部件的相同侧；

图3是部件保持器的示意性示图；

图4是在多个显示器上显示的部件视图，其中叠加了制图，但是在未定向的位置上；

图5是在多个显示器上显示的部件视图，其上叠加了制图并将制图与部件的图像对准；以及

图6是数字光学比较器系统的数据处理系统的示意性示图。

具体实施方式

总体描述

本发明涉及数字光学比较器系统，为便于引述，此后称作“DOC”。本发明的DOC是计算机化的光学仪器，其允许用户对部件的数字实况视频图像与部件的CAD制图进行实时(即，以摄像机的全帧速)比较，而没有关于部件尺寸的任何限制。

DOC捕获部件的分辨率很高的数字实况视频图像，并实时地执行图像校正操作，以去除由系统的镜头引入的任何畸变，并对图像中的任何坏点像素进行校正。

在这些图像校正操作之后，对于大部件或小部件，DOC均产生几何上正确的高质量的部件图像(即，无畸变并且没有点缺陷)。

DOC仍然实时地进行如下操作：

·在“已校正”图像上执行任何需要的图像处理操作(例如：图像增强、不均匀照明校正、噪声去除、颜色校正等等)

·将部件的CAD制图叠加到“已校正”和“已增强”的图像上。

DOC允许用户使用外部设备(比如，具有X-Y-θ控件的操纵杆)或等同地用于X-Y平移&旋转的在屏控件，屏幕上移动(X-Y平移&旋转)CAD制图。这允许用户快速、容易地将部件及其制图排列对齐，而不必移动部件。

通过使用图案匹配软件工具，DOC还可以自动地执行该对准操作。

最后，在至少一个计算机监视器上，DOC以摄像机的全帧速和全分辨率显示所得到的“已校正”和“已增强”的高分辨率视频图像，该视图图像被叠加了适当缩放和对准的CAD信息。。