[发明专利]一种立体镜面曲面的面形检测方法和装置

摘要

本发明公开了一种立体镜面曲面的面形检测方法和装置。所述装置包括图像采集器(1)、标准显示板(3)、安装座(4)、工控机(5)；图像采集器(1)为工业相机、镜头、摄像头等图像采集装置；标准显示板(3)为普通显示屏、LED屏幕，LED灯珠、普通具有一定规则排列的图像或光源；工控机(5)，通过线缆与图像采集器和标准成像板连接；本方法采用结构光反射法工作原理检测镜面曲面面形，同时给出曲面的形状相关数据，精度可以达到微米级别。

主权项

一种立体镜面曲面的面形检测装置，其特征在于，所述装置包括至少一个图像采集器(1)、至少一个标准显示板(3)、安装座(4)、工控机(5)；图像采集器(1)为工业相机、镜头、摄像头等图像采集装置；标准显示板(3)为普通显示屏、LED屏幕，LED灯珠、普通具有一定规则排列的图像或光源；工控机(5)，通过线缆与图像采集器和标准成像板连接；具体流程如下：A.建立图像采集器、标准显示板、及被测样件模型，以图像采集器为出射点，被测样件到标准显示板为反射线；B.标准显示板显示结构光图像或具有一定规则变化的图案；C.图像采集器对应采集通过被测样件反射的系列图像，对采集图像进行视觉识别或相移算法变化，计算出反射图像点对应于标准显示板的精确位置；D.接下来对图像各点进行遍历，逐点计算；E.在建立的模型中通过像素位置及图像采集器出射中心计算出入射光线方程；F.假定与模型的交点，该假定可按照理想模型或根据之前计算的趋势模型来定；G.由于在步骤C中已经计算出对应于标准显示板的精确位置，该点和交点都在反射线上，因此可计算出反射光线方程；H.根据入射方程和反射方程，利用反射定理计算出法线矢量；I.根据新计算的面形，通过对面形微分的方式也可计算出对应面形的交点的法线矢量；J.计算两个矢量差值，并设定阈值，当不满足阈值时重新进入到步骤E中，并根据新计算面形更新步骤F的交点坐标；K.反复迭代计算步骤F‑J，直至满足阈值要求；L.返回步骤D继续遍历下一点，直至完成全部计算；M.进行检测结果的显示，并完成测试。