[实用新型]一种三维测量装置

说明书

本实用新型提出了一种三维测量装置，包括三维扫描模块(1)、十字滑台模块(2)、物体旋转模块(3)、PC机(4)、物体平移模块(5)、显示器(6)、控制模块(7)和固定底座(8)。所述三维扫描模块(1)与十字滑台模块(2)的Y轴连接，所述十字滑台模块(2)与固定底座(8)连接，所述物体旋转模块(3)与物体平移模块(5)连接，所述物体平移模块(5)与固定底座(8)连接，所述PC机(4)与显示器(6)连接，所述PC机(4)与控制模块(7)通过网络接口或串口连接，所述PC机(4)和控制模块(7)固定在固定底座(8)上。本实用新型通过面结构光和多轴旋转平移控制系统结合实现物体三维数据的测量。

技术领域

本实用新型属于三维测量技术领域，特别涉及一种三维测量装置。

背景技术

三维测量在工业自动检测、产品质量控制、逆向设计、生物医学、虚拟现实、文物复制、人体测量等众多领域具有广泛应用。随着计算机技术、数字图像获取设备和光学器件的发展，光学三维测量技术已经进入商业应用的成熟阶段，同时新的光学三维测量方法不断涌现。

光学三维测量是通过运用光学和电子仪器非接触地获取被测物体三维数据的方法和技术。目前，光学测量方法主要有基于线结构光的方法和基于面结构光的方法，线结构光三维测量基于光学三角法原理，由线激光器向被测物体表面投射线结构光条，通过相机拍摄经被测物体表面调制而发生变形的结构光图像，然后从携带有被测物体表面三维形貌信息的图像中计算出被测物体的三维数据，这种逐线扫描方式的缺点是速度慢。面结构光三维测量系统由一个数字光栅投影仪装置和一个(或多个)工业相机组成，测量时使用数字光栅投影装置向被测物体投射一组经编码的光栅图像，并使用工业相机同时拍摄经被测物体表面调制而变形的光栅图像，该方法一次能获取物体一个表面的三维数据，且扫描速度快，精度和分辨率高，已经成为三维测量的主要技术手段。

目前，现有的基于面结构光的三维测量装置及方法存在以下问题：

(1)测量完整物体三维数据的方法复杂：面结构光只能一次测量一个面的三维数据，如果需要测量物体完整的三维数据，需要对物体在不同角度下进行测量，然后对不同角度三维数据进行配准，现有的技术手段是在被测物体表面粘贴标志点，然后采用标志点自动拼接技术完成配准，而标志点的粘贴不仅费时，而且标志点的粘贴位置不理想可导致配准失败，并且由于粘贴标志点的地方会造成三维数据的缺失，增加了数据后处理的成本。

(2)无法适应不同距离下物体的三维测量：现有的三维测量装置在测量时，光组与被测物体距离相对固定，这样测量得到的物体三维数据空间分辨率相对固定，无法根据被测物体的大小测量得到不同空间分辨率的三维数据。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有三维测量装置的不足，本实用新型提供了一种能自动、快速测量完整、高精度和高分辨率三维数据的装置，通过面结构光和多轴旋转平移控制系统结合实现物体三维数据的测量。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：一种三维测量装置，包括三维扫描模块1、十字滑台模块2、物体旋转模块3、PC机4、物体平移模块5、显示器6、控制模块7和固定底座8；所述三维扫描模块1与十字滑台模块2的Y轴连接，所述十字滑台模块2与固定底座8连接，所述物体旋转模块3与物体平移模块5连接，所述物体平移模块5与固定底座8连接，所述PC机4与显示器6连接，所述PC机4与控制模块7通过网络接口或串口连接，所述PC机4和控制模块7固定在固定底座8上。