CN107289884A - 一种影像测量仪 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种影像测量仪，所述平台包括：平台框架、载物台、第一刻度板、第一摄像装置。采用本发明的技术方案，通过直接对刻度板拍照再通过具体的坐标值进行计算，避免了采用光栅因装配可能造成的误差，同时大大降低了成本。

Description

一种影像测量仪

技术领域

本发明涉及影像测量技术领域，具体的涉及一种影像测量仪。

背景技术

影像测量仪是一种广泛应用于以二坐标测量为目的的机械、电子、仪表、五金、塑胶等行业的高精度、高科技测量仪器，其集光、机、电、计算机图像技术于一体，又称精密影像式测绘仪。影像测量仪能够进行精密零部件的微观检测与质量控制，弥补了传统投影仪的不足，对各种复杂工件的轮廓和表面形状尺寸、角度及位置可以进行有效的测量。

现有的测量仪是一个XY方向上各一条光栅尺作为位置感应器设备，移动测量平台时，X，Y轴上的光栅输出其直线位置信号，经过计算，就可得到测量位置的XY坐标值，从而得到测量点在XY平面的位置。竖直方向的测量位置，是通过在Z轴上的一条光栅尺读出位置坐标，从而得出Z轴信息。

现在的测量仪器的坐标位置，是通过三条光栅尺输出其直线位置信息，从而计算出测量位置的坐标值。由于高精度的光栅尺及其驱动电路成本高，且在XY两个方向由两条光栅尺来测量平面位置坐标时，由于两条光栅尺的装配角度有一定的误差，所以高精度测量非常困难，且成本高。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种影像测量仪。本发明通过由于直接对刻度板拍照再通过具体的坐标值进行计算，避免了采用光栅因装配可能造成的误差，同时大大降低了成本。

本发明提供一种影像测量仪，包括：平台、Z轴支架、主摄像装置、控制装置；

所述平台包括：平台框架、载物台、第一刻度板、第一摄像装置；

所述载物台设置在所述平台框架的上表面，用于放置待测量物体；所述第一刻度板固定设置在所述载物台下方，且所述第一刻度板下表面设置XY轴方向坐标；所述控制装置控制所述载物台带动所述第一刻度板可分别沿XY轴方向移动；所述第一摄像装置固定设置在所述平台框架内；所述第一摄像装置和所述控制装置电连接，通过控制装置控制第一摄像装置对所述第一刻度板下表面设置的XY轴方向坐标拍照；

所述Z轴支架包括：Z轴框架，第二刻度板、第二摄像装置；

所述Z轴框架在Z轴方向连接所述平台，所述Z轴框架中空，且Z轴框架内沿轴向固定设置第二刻度板；所述第二刻度板正对所述第二摄像装置的一面设置Z轴方向坐标；所述第二摄像装置固定设置在所述中空的Z轴框架内，所述第二摄像装置和所述控制装置电连接，通过控制装置控制对所述第二刻度板背面设置的Z轴方向坐标拍照；所述控制装置控制Z轴框架带动第二摄像装置可沿Z轴方向上下移动，所述第二刻度板固定不动；

所述主摄像装置通过所述Z轴支架的连接位于所述平台的上方，与所述控制装置电连接，通过控制装置的控制用于对所述平台上方的待测量物体进行拍照，所述主摄像装置随着所述Z轴框架沿Z轴方向上下移动。

从以上技术方案能够以看出，本发明实施例具有以下优点：

1、由于当待测量物体放置在平台上时，由于第一刻度板下表面设置有XY轴方向坐标，这样通过第一摄像装置可以拍摄到第一刻度板的XY轴方向坐标值，通过主摄像装置可拍摄到测量平台上物体的形状，由于每台设备的第一摄像装置与主摄像装置之间的XY轴方向的位置关系是确定不变的，通过移动平台和第一刻度板，当主摄像装置拍摄到待测量物体不同位置对应的图像，都可以通过第一摄像装置拍摄到该图像对应的刻度板上的不同坐标值，通过控制装置的对主摄像装置和第一摄像装置拍摄的图像数据分析计算就可以计算出被测量物体的XY轴方向的尺寸。根据上述原理在Z轴支架中，此时第二刻度板位置不变，而第二摄像装置和主摄像装置同步沿Z轴方向上下移动(即二者之间位置相对固定不变)，因此同样通过控制装置对拍摄物体图像并结合对应的Z轴坐标值的数据进行分析计算，就可以测量物体的Z轴方向的尺寸。上述通过图像和坐标值结合计算图像具体尺寸的具体计算过程属于现有技术，在此不再赘述，采用本发明的方法，由于直接对第一、第二刻度拍照再通过具体的坐标值进行计算，根据需要还可以用斜角差分，条纹干涉等方法对坐标精度进行提高，等等。避免了采用光栅因装配可能造成的误差，同时大大降低了成本。

2、为更清晰的拍摄到刻度，所述平台和所述Z轴支架内还分别设置照明装置，所述照明装置电连接所述控制装置。

3、所述坐标的坐标值表示方法及编码有多种，只要根据摄像装置拍下其位置的坐标编码，根据图像能识别出该摄像装置对应的位置即可。

附图说明

图1，为本发明的一种实施例的整体结构示意图；

图2，为本发明一种实施例的去掉载物板的结构示意图；

图3，为本发明一种实施例的去掉刻度板的内部结构示意图；

图4，为本发明一种实施例的Z轴内部结构结构示意图。

具体实施方式

本发明提出一种影像测量仪。由于直接对刻度拍照再通过具体的坐标值进行计算，避免了采用光栅因装配可能造成的误差，同时大大降低了成本。

下面将结合本发明中的说明书附图，对发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一、

如图1、2、3所示，本发明提出一种影像测量仪，所述影像测量仪包括：平台11、Z轴支架12、主摄像装置13、控制装置(图未示意出)。

所述平台11，其上表面用于放置待测量物体，所述平台11成水平放置。需要说明的是，所述平台可以为任意形状，包括矩形、圆形等等，在本具体实施例中优选矩形。

所述平台11包括：平台框架111、载物台112、第一刻度板113、第一摄像装置114。

所述载物台112设置在所述平台框架111的上表面，用于放置待测量物体。所述第一刻度113板固定设置在所述载物台112下方，且所述第一刻度板113下表面设置XY轴方向坐标，比如：(X1，Y1)，(X2，Y2).....(Xn，Yn)。所述控制装置控制载物台112带动所述第一刻度板113可分别沿XY轴方向移动。

所述第一摄像装置114固定设置在平台框架111内；所述第一摄像装置114和所述控制装置电连接，通过控制装置控制第一摄像装置114对所述第一刻度板113下表面设置的XY轴方向坐标拍照。

如图1、4所示，所述Z轴支架12包括：Z轴框架121，第二刻度板122、第二摄像装置123；

所述Z轴框架121在Z轴方向连接所述平台11，所述Z轴框架121中空，且Z轴框架121内沿轴向固定设置第二刻度板122。所述第二刻度板122正对所述第二摄像装置123的一面设置Z轴方向坐标。

所述第二摄像装置123固定设置在所述中空的Z轴框架121内，所述第二摄像装置123和所述控制装置电连接，通过控制装置控制可以对所述第二刻度板122背面设置的Z轴方向坐标拍照。

所述控制装置控制Z轴框架121带动第二摄像装置123可沿Z轴方向上下移动，所述第二刻度板122固定不动(第二刻度板可以固定在平台上或者Z轴支架底部，这样Z轴框架移动不会带动第二刻度板移动)。

如图1-4所示，所述主摄像装置13通过Z轴支架12的连接位于所述平台11的上方，与所述控制装置电连接，通过控制装置的控制用于对所述平台11上方的待测量物体进行拍照。所述主摄像装置13随着所述Z轴框架121沿Z轴方向上下移动。

由于主摄像装置13沿Z轴方向移动，因此在XY轴方向没有位移，所以主摄像装置13相对于第一摄像装置114在XY轴方向位置相对不变。

由于控制装置控制Z轴框架121带动第二摄像装置123沿Z轴方向上下移动，因此在Z轴方向上，第二摄像装置123相对于所述主摄像装置13位置不变。

综上所述，当待测量物体放置在平台上时，由于第一刻度板下表面设置有XY轴方向坐标，这样通过第一摄像装置可以拍摄到第一刻度板的XY轴方向坐标值，通过主摄像装置可拍摄到测量平台上物体的形状，由于每台设备的第一摄像装置与主摄像装置之间的XY轴方向的位置关系是确定不变的，通过移动平台和第一刻度板，当主摄像装置拍摄到待测量物体不同位置对应的图像，都可以通过第一摄像装置拍摄到该图像对应的刻度板上的不同坐标值，通过控制装置的对主摄像装置和第一摄像装置拍摄的图像数据分析计算就可以计算出被测量物体的XY轴方向的尺寸。

根据上述原理在Z轴支架中，此时第二刻度板位置不变，而第二摄像装置和主摄像装置同步沿Z轴方向上下移动(即二者之间位置相对固定不变)，因此同样通过控制装置对拍摄物体图像并结合对应的Z轴坐标值的数据进行分析计算，就可以测量物体的Z轴方向的尺寸。

上述通过图像和坐标值结合计算图像具体尺寸的具体计算过程属于现有技术，在此不再赘述，采用本发明的方法，由于直接对第一、第二刻度拍照再通过具体的坐标值进行计算，根据需要还可以用斜角差分，条纹干涉等方法对坐标精度进行提高，等等。避免了采用光栅因装配可能造成的误差，同时大大降低了成本。

如图3、4所示，在一些实施例中，为更清晰的拍摄到刻度板上的刻度，所述平台和所述Z轴支架内还分别设置第一、第二照明装置115、124，所述第一、第二照明装置115、124电连接所述控制装置。

在一些实施例中，所述坐标的坐标值表示方法及编码有多种，只要根据摄像装置拍下其位置的坐标编码，根据图像能识别出该摄像装置对应的位置即可。

在一些实施例中，所述载物板和所述第一刻度板合成一块第二载物板，所述第二载物板正面放置物体，背面直接设置XY方向坐标。

以上对本发明所提供的一种影像测量仪进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，因此，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (5)

1.一种影像测量仪，其特征在于，包括：平台、Z轴支架、主摄像装置、控制装置；

所述平台包括：平台框架、载物台、第一刻度板、第一摄像装置；

所述载物台设置在所述平台框架的上表面，用于放置待测量物体；所述第一刻度板固定设置在所述载物台下方，且所述第一刻度板下表面设置XY轴方向坐标；所述控制装置控制所述载物台带动所述第一刻度板可分别沿XY轴方向移动；所述第一摄像装置固定设置在所述平台框架内；所述第一摄像装置和所述控制装置电连接，通过控制装置控制第一摄像装置对所述第一刻度板下表面设置的XY轴方向坐标拍照；

所述Z轴支架包括：Z轴框架，第二刻度板、第二摄像装置；

所述Z轴框架在Z轴方向连接所述平台，所述Z轴框架中空，且Z轴框架内沿轴向固定设置第二刻度板；所述第二刻度板正对所述第二摄像装置的一面设置Z轴方向坐标；所述第二摄像装置固定设置在所述中空的Z轴框架内，所述第二摄像装置和所述控制装置电连接，通过控制装置控制对所述第二刻度板背面设置的Z轴方向坐标拍照；所述控制装置控制Z轴框架带动第二摄像装置沿Z轴方向上下移动，所述第二刻度板固定不动；

所述主摄像装置通过所述Z轴支架的连接位于所述平台的上方，与所述控制装置电连接，通过控制装置的控制用于对所述平台上方的待测量物体进行拍照，所述主摄像装置随着所述Z轴框架沿Z轴方向上下移动。

2.根据权利要求1所述的影响测量仪，其特征在于，所述平台内还包括第一照明装置，所述第一照明装置电连接所述控制装置。

3.根据权利要求2所述的影响测量仪，其特征在于，所述Z轴支架内还包括第二照明装置，所述第二照明装置电连接所述控制装置。

4.根据权利要求1或2或3所述的影响测量仪，其特征在于，所述XY轴方向坐标、Z轴方向坐标的坐标值包括：数值、编码、图像。

5.根据权利要求1或2所述的影响测量仪，其特征在于，所述载物板和所述第一刻度板合成一块第二载物板，所述第二载物板正面放置物体，背面直接设置XY方向坐标。