CN105928459A - 投影仪投影成像、视频图像同步显示及测量的方法及装置 - Google Patents

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宋彬亮
杨国林
潘流平
林秀峰
伍昌伟
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    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
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Abstract

一种投影仪投影成像、视频图像同步显示及测量的方法及装置，将被测工件任意摆放到仪器工作台上，通过物镜将被测件轮廓放大成像，设计一个内含棱镜的物镜组及降倍物镜，使光的一部分直接穿过此物镜组成像于带有米字线投影屏上，另一部分光则通过此物镜组转向通过降倍物镜成像于CCD感光面，通过软硬件将CCD感光面上的图像在计算机屏幕上进行实时显示、处理，在用投影屏观察图像时，计算机屏幕也能同时显示被观察的图像，用这种方法既保留了原有投影仪的所有功能，又同时实现了CCD视频图像的同步显示、处理。本发明将光路一分为二，使工件轮廓图像分别成像在两个不同的象方、实现了光学投影放大比对测量和CCD视频图像测量的同步，使之既具有传统投影仪的测量功能，又具有CCD视频测量的功能。

Description

投影仪投影成像、视频图像同步显示及测量的方法及装置
技术领域
本发明专利涉及长度计量仪器的几何光学设计、机械结构设计及计算机视频图像显示、处理技术，应用于带计算机图像显示、处理的计量仪器上，具体的是在投影仪上实现光学投影成像、视频图像同步显示及测量的方法及装置。
背景技术
传统投影仪在测量时，被测件置于仪器的一个能横向、纵向直线运动的活动平台之上，通过物镜将被测件轮廓放大成像于可旋转的带有米字线的投影屏上，再通过用投影屏上的米字线瞄准图像轮廓边缘进行相关测量得出测量结果，同时还可根据放大倍数用透明纸画一个被测零件的理论放大图放置于投影屏上与实际被测零件进行比对测量。
当前，随着视频测量仪的不断发展，其方便、快捷、直观的测量方式越来越得到用户的认可，大有取代传统投影仪的趋势，因此将视频仪测量功能整合到传统投影仪上使传统投影仪像视频仪一样实现快速测量是一个亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在传统投影仪上实现光学投影成像、视频图像同步显示及测量的方法及装置，该方法实现了传统与现代的结合，提升了传统仪器的技术含量，扩展了传统仪器的使用范围，进而增强了传统仪器的市场竞争力。用这种方法既保留了原有投影仪的所有功能，又同时实现了CCD视频图像的同步显示、处理，传统技术与现代技术相结合，显得直观、方便、快捷且有档次，同时提高了测量效率，减轻了操作者的劳动强度。
本发明的目的及解决其主要技术问题是采用以下技术方案来实现的：一种投影仪投影成像、视频图像同步显示及测量的方法，将被测工件任意摆放到仪器工作台上，通过物镜将被测件轮廓放大成像，设计一个内含棱镜的物镜组及降倍物镜，使光的一部分直接穿过此物镜组成像于带有米字线投影屏上，另一部分光则通过此物镜组转向通过降倍物镜成像于CCD感光面，通过软硬件将CCD感光面上的图像在计算机屏幕上进行实时显示、处理，在用投影屏观察图像时，计算机屏幕也能同时显示被观察的图像，用这种方法既保留了原有投影仪的所有功能，又同时实现了CCD视频图像的同步显示、处理。
上述的投影仪投影成像、视频图像同步显示及测量的装置，包括计算机软硬件及仪器玻璃工作台，玻璃工作台下面设有透射照明组，玻璃工作台上面设有半反半透镜，半反半透镜右面设有反射照明组；半反半透镜上面设有物镜组，物镜组右面设有降倍物镜和CCD接收面，物镜组上面设有反光镜A，反光镜A反射位设有反光镜B，反光镜B反射位设有带米字线投影屏。
使用时，将被测工件任意放置在仪器玻璃工作台上，通过半反半透镜及物镜组将成像分成两路，一路垂直转向经过降倍物镜到达CCD接收面，再通过软硬件将CCD视频图像信号传送到计算机并由计算机开辟一个图像窗口动态的显示被测工件的轮廓图像；另一路则直接通过物镜组，经过反光镜A及反光镜B到达带米字线投影屏，成像于带有米字线的投影屏上，这样，一个工件轮廓图像同时成像于带有米字线投影屏上和计算机屏幕上，既可以在投影屏上观察测量，又可以同时用CCD视频图像实现自动寻边测量，实现了传统投影仪测量和视频测量的结合。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，本发明是在设计的光学***中再设计一个内含棱镜的物镜组和降倍物镜将通往投影屏的一束光分成两束，一束直接通往投影屏进行被测零件放大，另一束则经转向棱镜降低光能量后通往降倍物镜及CCD摄像头进行被测零件影像放大供计算机显示、处理，这样就实现了投影屏、视频同步显示处理，将投影测量与视频影像测量合二为一。将光路一分为二，使工件轮廓图像分别成像在两个不同的象方、实现了光学投影放大比对测量和CCD视频图像测量的同步，使之既具有传统投影仪的测量功能，又具有CCD视频测量的功能，提升了投影仪的技术含量，扩展了传统投影仪的使用范围，增强了传统投影仪的市场竞争力。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中标记：1、透射照明组，2、玻璃工作台，3、反射照明组，4、半反半透镜，5、物镜组，6、反光镜A，7、反光镜B，8、带米字线投影屏，9、降倍物镜，10、CCD接收面。
具体实施方式
以下结合较佳实施例，对依据本发明提出的投影仪投影成像、视频图像同步显示及测量的方法及装置具体实施方式、特征及其功效，详细说明如后。
参见图1，一种投影仪投影成像、视频图像同步显示及测量的方法，将被测工件任意摆放到仪器工作台上，通过物镜将被测件轮廓放大成像，设计一个内含棱镜的物镜组及降倍物镜，使光的一部分直接穿过此物镜组成像于带有米字线投影屏上，另一部分光则通过此物镜组转向通过降倍物镜成像于CCD感光面，通过软硬件将CCD感光面上的图像在计算机屏幕上进行实时显示、处理，在用投影屏观察图像时，计算机屏幕也能同时显示被观察的图像，用这种方法既保留了原有投影仪的所有功能，又同时实现了CCD视频图像的同步显示、处理。
上述的投影仪投影成像、视频图像同步显示及测量的装置，包括计算机软硬件及仪器玻璃工作台2，玻璃工作台2下面设有透射照明组1，玻璃工作台2上面设有半反半透镜4，半反半透镜4右面设有反射照明组3；半反半透镜4上面设有物镜组5，物镜组5右面设有降倍物镜9和CCD接收面10，物镜组5上面设有反光镜A6，反光镜A6反射位设有反光镜B7，反光镜B7反射位设有带米字线投影屏8。
使用时，将被测工件任意放置在仪器玻璃工作台上，通过半反半透镜及物镜组将成像分成两路，一路垂直转向经过降倍物镜到达CCD接收面，再通过软硬件将CCD视频图像信号传送到计算机并由计算机开辟一个图像窗口动态的显示被测工件的轮廓图像；另一路则直接通过物镜组，经过反光镜A及反光镜B到达带米字线投影屏，成像于带有米字线的投影屏上，这样，一个工件轮廓图像同时成像于带有米字线投影屏上和计算机屏幕上，既可以在投影屏上观察测量，又可以同时用CCD视频图像实现自动寻边测量，实现了传统投影仪测量和视频测量的结合。
原有投影仪产品是单纯将被测零件通过光学成像放大到直径在300mm~1500mm的投影屏上进行比对测量，不能将投影屏上放大的图像进行实时自动边缘图像处理，影响测量效率，目前视频测量仪由于能够进行实时图像处理，快速自动寻边，大有取代投影仪的趋势。而本发明是在保留原有投影仪功能基础上通过设计一套光学***装置结合CCD视频图像处理技术将视频图像处理功能增加到投影仪上，使投影仪既具备传统投影比对测量功能又具备视频测量功能，将投影仪与视频仪两种功能合二为一。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (2)

1.一种投影仪投影成像、视频图像同步显示及测量的方法，其特征在于：将被测工件任意摆放到仪器工作台上，通过物镜将被测件轮廓放大成像，设计一个内含棱镜的物镜组及降倍物镜，使光的一部分直接穿过此物镜组成像于带有米字线投影屏上，另一部分光则通过此物镜组转向通过降倍物镜成像于CCD感光面，通过软硬件将CCD感光面上的图像在计算机屏幕上进行实时显示、处理，在用投影屏观察图像时，计算机屏幕也能同时显示被观察的图像，用这种方法既保留了原有投影仪的所有功能，又同时实现了CCD视频图像的同步显示、处理。
2.如权利要求1所述的投影仪投影成像、视频图像同步显示及测量的方法所用的装置，其特征在于：包括计算机软硬件及仪器玻璃工作台（2），玻璃工作台（2）下面设有透射照明组（1），玻璃工作台（2）上面设有半反半透镜（4），半反半透镜（4）右面设有反射照明组（3）；半反半透镜（4）上面设有物镜组（5），物镜组（5）右面设有降倍物镜（9）和CCD接收面（10），物镜组（5）上面设有反光镜A（6），反光镜A（6）反射位设有反光镜B（7），反光镜B（7）反射位设有带米字线投影屏（8）。
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