[发明专利]三维测量系统及使用方法

权利要求书

1.一种三维测量系统的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

将样品放置于测量区域内，预设M×N个X-Y振镜系统的拍照位置坐标，X-Y振镜系统摆动至预设拍照位置坐标，触发相机拍照，获得对应所述预设拍照位置坐标的样品局部照片；

重复上述过程，获得对应每一预设拍照位置坐标的若干样品局部照片，其中，对应每二相邻预设拍照位置坐标的样品局部照片部分重合；

将所述若干样品局部照片进行畸变校正处理后，标定并拼接成为一张完整的样品照片；

其中，所述标定并拼接成为一张完整的样品照片通过以下步骤完成：

将标定板放置于测量区域内，预设M×N个X-Y振镜系统的拍照位置坐标，X-Y振镜系统摆动至预设拍照位置坐标后，触发相机拍照，获得对应所述预设拍照位置坐标的标定板局部图片；

重复上述过程，获得对应每一预设拍照位置坐标的若干标定板局部图片，其中，对应每二相邻预设拍照位置坐标的标定板局部图片部分重叠；

对所述若干标定板局部图片进行畸变校正处理，拼接出一张完整的标定板图片，并建立所述若干标定板局部图片与所述标定板图片的映射关系；

根据所述若干标定板局部图片与所述标定板图片的映射关系，将所述若干样品局部照片标定，而后组合成为一张完整的样品照片。

2.一种三维测量系统的使用方法，包括以下步骤：

将样品放置于测量区域内，激光测距仪发射的激光束经过第一镜片和X-Y振镜系统，照射到样品上的任一指定点；

激光束被样品反射，依次经过X-Y振镜系统和第一镜片，被激光测距仪接收，测得所述指定点的高度，读取此时X-Y振镜系统的坐标值；

根据标定数据校正集对所述高度进行校正，得到所述指定点的坐标(X，Y，Z)；

激光束依次扫描样品所在区域，重复上述测量过程，得到若干坐标(X，Y，Z)；

根据所述若干坐标(X，Y，Z)，生成所述样品的3D图像。

3.根据权利要求2所述的三维测量系统的使用方法，其特征在于，所述标定数据校正集通过以下步骤获取：

将标定块放置于测量区域内的第一位置处，所述标定块包括高度不同的第一阶梯面和第二阶梯面；

打开激光测距仪和X-Y振镜系统，调整X-Y振镜系统使得激光测距仪发出的激光束入射到第一阶梯面，读取X-Y振镜系统的坐标及激光测距仪的测量结果h1；

调整X-Y振镜系统使得激光测距仪发出的激光束入射到第二阶梯面，读取X-Y振镜系统的坐标及激光测距仪的测量结果h2；

将标定块移动至测量面板上的其他位置处，重复上述测量过程；

其中，第一阶梯面和第二阶梯面的高度差为A，h1和h2的差值Δh，计算A和Δh的差值，并结合X-Y振镜系统的坐标，生成激光测距仪的标定数据校正集。

4.一种用于实现权利要求1-3任一项所述的使用方法的三维测量系统，其特征在于，包括安装架、X-Y振镜系统、激光测距仪、工业相机及反射光路系统，所述X-Y振镜系统、所述激光测距仪、所述工业相机和所述反射光路系统设于所述安装架，所述X-Y振镜系统和所述反射光路系统相邻设置，所述激光测距仪发射出的激光经由所述反射光路系统进入X-Y振镜系统，所述X-Y振镜系统用于调整所述激光的光路，使得所述激光依次扫描样品表面的不同位置，以测得样品表面不同位置的高度，实现3D测量；所述工业相机和所述X-Y振镜系统相配合，获取若干样品局部照片，而后拼接得到一张完整的样品照片，实现大幅面2D测量。

5.根据权利要求4所述的三维测量系统，其特征在于，所述X-Y振镜系统包括主体和与所述主体可拆卸连接的平场镜头，所述平场镜头露出于所述安装架。

6.根据权利要求5所述的三维测量系统，其特征在于，所述主体包括X电机、X镜片、Y电机及Y镜片，所述X电机和所述Y电机设于所述安装架上；所述X镜片与所述X电机相连，所述Y镜片与所述Y电机相连，所述X电机驱动所述X镜片摆动，所述Y电机驱动所述Y镜片摆动，以使经过所述X镜片和所述Y镜片反射的激光依次扫描样品表面的不同位置。