[实用新型]一种便携式光栅投影三维面形测量装置

说明书

技术领域

本实用新型属于工程三维测量领域，具体涉及一种便携式光栅投影三维面形测量装置。

背景技术

很多工程应用领域需要对物体的三维形貌进行测量，例如考古文物、汽车表面的检测、玩具的设计和制造、动画影视的三维建模等各种领域。目前很多形貌测量采用接触式测量，不仅测量精度低，对被测物体有可能造成损伤，而且对不适宜接触的物体基本无法进行测量。另外，现有技术中，对于采用光栅投影法测量物体形貌的技术，普遍采用的是计算机和DLP投影仪实现的，这类测量装置一般体积较大，测量速度教慢，不适合用于便携式高速测量环境。

实用新型内容

本实用新型的目的之一是为解决现有技术中的难题，提供一种具有高精度、高速、非接触的便携式光栅投影三维面形测量装置。

本实用新型提供一种便携式光栅投影三维面形测量装置，包括：触摸屏、摄像器、嵌入式平台、亚克力支架及投影仪；所述触摸屏、摄像器、嵌入式平台及投影仪设于所述亚克力支架上；所述触摸屏、摄像器及投影仪与所述嵌入式平台连接；所述嵌入式平台包括设置光栅调制频率和相位的参数设置模块及用于生成光栅条纹图像的数字光栅投影模块。

进一步的，所述投影仪为miniDLP投影仪，所述摄像器为工业相机。

进一步的，所述嵌入式平台采用IntelAtom嵌入式开发平台，所述嵌入式平台一侧还包括HDMI接口。

本实用新型的有益效果在于，本实用新型提供一种便携式光栅投影三维面形测量装置通过光栅投影法，采用以IntelAtom嵌入式开发平台为核心，DLP数字投影仪以及工业相机为外接设备，实现一个具有高精度、高速、非接触便携式三维面形测量系统。

附图说明

图1所示为本实用新型一种便携式光栅投影三维面形测量装置的主视图。

具体实施方式

下文将结合具体附图详细描述本实用新型具体实施例。应当注意的是，下述实施例中描述的技术特征或者技术特征的组合不应当被认为是孤立的，它们可以被相互组合从而达到更好的技术效果。

如图1所示，本实用新型提供一种便携式光栅投影三维面形测量装置，包括：触摸屏1、摄像器2、嵌入式平台3、亚克力支架4及投影仪5；触摸屏1、摄像器2、嵌入式平台3及投影仪5设于亚克力支架4上；触摸屏1、摄像器2及投影仪5与嵌入式平台3连接；嵌入式平台3包括设置光栅调制频率和相位的参数设置模块及用于生成光栅条纹图像的数字光栅投影模块。

进一步的，投影仪5为miniDLP投影仪，摄像器2为工业相机。

进一步的，嵌入式平台3采用IntelAtom嵌入式开发平台，嵌入式平台3一侧还包括HDMI接口。

实施例本实用新型的操作按照以下步骤进行：

步骤1.通过参数设置模块在触摸屏1上设置光栅调制频率和相位，由数字光栅投影模块生成光栅条纹图像，利用miniDLP投影仪5将数字光栅条纹图像投射到被测物体表面。

步骤2.在数字光栅投影到物体表面后，光栅条纹会受到物体表面信息的调制，从而产生变形，通过工业相机捕获形变光栅条纹图像，并通过USB接口传送到嵌入式平台3上。

步骤3.通过采集一系列投射到物体表面的光栅条纹图像，在相位计算模块运用移相干涉算法，计算出干涉图的相位分布，从而得到反应被测物表面信息的折叠相位。通过相位展开模块展开折叠相位，并根据调制频率进行解调操作，得到条纹相位与面形的关系。

步骤4.根据光栅投影法光路几何三角关系，计算出物体表面信息，再重建被测物体的三维形貌，并通过HDMI接口输出到显示屏上。

本实用新型提供一种便携式光栅投影三维面形测量装置通过光栅投影法，采用以IntelAtom嵌入式开发平台为核心，miniDLP数字投影仪以及工业相机为外接设备，实现一个具有高精度、高速、非接触便携式三维面形测量系统。

本文虽然已经给出了本实用新型的一些实施例，但是本领域的技术人员应当理解，在不脱离本实用新型精神的情况下，可以对本文的实施例进行改变。上述实施例只是示例性的，不应以本文的实施例作为本实用新型权利范围的限定。