一种激光轮廓测量仪及具有其的激光三维轮廓测量系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及激光测量技术领域，特别涉及一种激光轮廓测量仪及具有其的激光三维轮廓测量系统。
【背景技术】
[0002]现有的物体轮廓扫描方法包括以下两种:电机带动激光位移传感器扫描测量方式和图像分析方式。但是这两种测量方式均存在以下缺陷:测量速度慢，系统机构复杂，无法实现对物体轮廓的快速测量。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。
[0004]为此，本实用新型的目的在于提出一种激光轮廓测量仪及具有其的激光三维轮廓测量系统，通过激光光幕发射系统和成像系统可以实现对被测物体的二维和三维轮廓的快速测量，具有结构简单、成本低的特点。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型一方面的实施例提供一种激光轮廓测量仪，包括:外壳；用于产生激光光幕的激光光幕发射系统，位于所述外壳内，其中，所述激光光幕在被测物体上形成轮廓线，所述激光光幕与成像系统成预设角度；用于形成所述被测物体的二维轮廓曲线的所述成像系统，位于所述外壳内，所述成像系统为面阵CCD成像系统或面阵PSD成像系统。
[0006]在本实用新型的一个实施例中，当所述成像系统为面阵CCD成像系统时，所述激光光幕发射系统产生的激光光幕为静态激光光幕。
[0007]在本实用新型的又一个实施例中，所述产生静态激光光幕的激光光幕发射系统为线性激光发射器。
[0008]在本实用新型的再一个实施例中，当所述成像系统为面阵PSD成像系统时，所述激光光幕发射系统产生的激光光幕为动态激光光幕。
[0009]在本实用新型的一个实施例中，所述产生动态激光光幕的激光光幕发射系统至少为以下组合之一:点光斑激光器和旋转多面镜；或点光斑激光器和激光振镜。
[0010]在本实用新型的又一个实施例中，还包括:激光扫描聚焦镜，位于所述旋转多面镜和所述被测物体之间。
[0011]根据本实用新型实施例的激光轮廓测量仪，通过激光光幕发射系统和成像系统可以实现对被测物体的二维轮廓的快速测量，具有结构简单、成本低的特点。并且，本实用新型利用线性激光测距，测量速度快，可以实现每秒对I千个的轮廓测量。
[0012]本实用新型还提出一种激光三维轮廓测量系统，包括多个上述实施例所述的激光轮廓测量仪，分布于所述被测物体的邻近区域，以测量所述被测物体的三维二维轮廓曲线。
[0013]在本实用新型的一个实施例中，所述激光轮廓测量仪的数量为4个或6个。
[0014]根据本实用新型实施例的激光三维轮廓测量系统，利用多个激光轮廓测量仪对被测物体从多个不同角度的测量，可以快速测量物体三维轮廓，并且具有测量速度快、结构简单、成本低的特点。
[0015]本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
【附图说明】
[0016]本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0017]图1为根据本实用新型实施例的激光轮廓测量仪的示意图；
[0018]图2为根据本实用新型一个实施例的具有面阵CCD成像系统的激光轮廓测量仪的示意图；
[0019]图3为根据本实用新型一个实施例的具有面阵PSD成像系统的激光轮廓测量仪的示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0021]如图1所示，本实用新型实施例的激光轮廓测量仪，包括:外壳1、激光光幕发射系统2和成像系统3，其中，激光光幕发射系统2和成像系统3均位于外壳I内。
[0022]具体地，激光光幕发射系统2产生激光光幕4，激光光幕4投射到被测物体5上，从而可以在被测物体5上形成对应的轮廓线。其中，参考图1，激光光幕4与成像系统3成预设角度固定。
[0023]进一步，上述形成的被测物体5的轮廓线投射到成像系统3上，在成像系统3上形成被测物体5的二维轮廓曲线。其中，该二维轮廓曲线上的每个点均与被测物体5上的每个点一一对应。由此通过解算该二维轮廓曲线即可获得被测物体5的轮廓线的坐标。
[0024]在本实用新型的一个实施例中，成像系统3可以为面阵CCD成像系统或面阵PSD成像系统。其中，当成像系统3为面阵CCD成像系统时，激光光幕发射系统2产生的激光光幕为静态激光光幕。当成像系统3为面阵PSD成像系统时，激光光幕发射系统2产生的激光光幕为动态激光光幕。
[0025]图2为根据本实用新型一个实施例的具有面阵CCD成像系统的激光轮廓测量仪的示意图。
[0026]如图2所示，激光光幕发射系统2可以为线性激光发射器21。具体地，线性激光发射器21发射静态激光光幕4，该静态激光光幕4投射到被测物体5上，形成被测物体5的轮廓线。进一步，该轮廓线投射到面阵CCD成像系统3上，形成被测物体5的二维轮廓曲线。通过解析该二维轮廓曲线即可获得被测物体5的轮廓线的坐标。
[0027]图3为根据本实用新型一个实施例的具有面阵PSD成像系统的激光轮廓测量仪的示意图。
[0028]如图3所示，激光光幕发射系统可以至少为以下组合之一:点光斑激光器22和旋转多面镜23 ;或者点光斑激光器22和激光振镜。
[0029]具体地，以点光斑激光器22和旋转多面镜23为例，点光斑激光器22和旋转多面镜23发射动态激光光幕4，该动态激光光幕4投射到被测物体5上，形成被测物体5的轮廓线。进一步，该轮廓线投射到面阵PSD成像系统3上，形成被测物体5的二维轮廓曲线。通过解析该二维轮廓曲线即可获得被测物体5的轮廓线的坐标。
[0030]进一步，本实用新型实施例的激光轮廓测量仪还包括:激光扫描聚焦镜(F-θ镜)，位于旋转多面镜23和被测物体5之间，可以让激光扫描时成线性比例，从而可以降低后续解算二维轮廓曲线时的复杂性，解算过程更加快速简单。
[0031]本实用新型实施例的激光轮廓测量仪，通过激光光幕发射系统和成像系统可以实现对被测物体的二维轮廓的快速测量，具有结构简单、成本低的特点。并且，本实用新型利用线性激光测距，测量速度快，可以实现每秒对I千个的轮廓测量。
[0032]本实用新型还提出一种激光三维轮廓测量系统，包括多个上述实施例提供的激光轮廓测量仪，分布于被测物体5的邻近区域，如果被测物体5沿与光幕垂直方向作平动，则可以测量被测物体5的三维二维轮廓曲线。
[0033]优选的，激光轮廓测量仪的数量可以为4个或6个，从而在被测物体的多个不同角度同时扫描，利用拼接算法，可以扫描出物体的三维轮廓。
[0034]根据本实用新型实施例的激光三维轮廓测量系统，利用多个激光轮廓测量仪对被测物体从多个不同角度的测量，可以快速测量物体三维轮廓，并且具有测量速度快、结构简单、成本低的特点。
[0035]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0036]尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本实用新型的范围由所附权利要求极其等同限定。
【主权项】
1.一种激光轮廓测量仪，其特征在于，包括: 夕卜壳; 用于产生激光光幕的激光光幕发射系统，位于所述外壳内，其中，所述激光光幕在被测物体上形成轮廓线，所述激光光幕与成像系统成预设角度； 用于形成所述被测物体的二维轮廓曲线的所述成像系统，位于所述外壳内，所述成像系统为面阵CCD成像系统或面阵PSD成像系统。
2.如权利要求1所述的激光轮廓测量仪，其特征在于，当所述成像系统为面阵CCD成像系统时，所述激光光幕发射系统产生的激光光幕为静态激光光幕。
3.如权利要求2所述的激光轮廓测量仪，其特征在于，所述产生所述静态激光光幕的激光光幕发射系统为线性激光发射器。
4.如权利要求1所述的激光轮廓测量仪，其特征在于，当所述成像系统为面阵PSD成像系统时，所述激光光幕发射系统产生的激光光幕为动态激光光幕。
5.如权利要求4所述的激光轮廓测量仪，其特征在于，所述产生动态激光光幕的激光光幕发射系统至少为以下组合之一: 点光斑激光器和旋转多面镜；或 点光斑激光器和激光振镜。
6.如权利要求5所述的激光轮廓测量仪，其特征在于，还包括:激光扫描聚焦镜，位于所述旋转多面镜和所述被测物体之间。
7.一种激光三维轮廓测量系统，其特征在于，包括多个权利要求1-6任一项所述的激光轮廓测量仪，分布于所述被测物体的邻近区域，以测量所述被测物体的三维二维轮廓曲线。
8.如权利要求7所述的激光三维轮廓测量系统，其特征在于，所述激光轮廓测量仪的数量为4个或6个。
【专利摘要】本实用新型提出了一种激光轮廓测量仪，包括：外壳；用于产生激光光幕的激光光幕发射系统，位于所述外壳内，其中，所述激光光幕在被测物体上形成轮廓线，所述激光光幕与成像系统成预设角度；用于形成所述被测物体的二维轮廓曲线的所述成像系统，位于所述外壳内，所述成像系统为面阵CCD成像系统或面阵PSD成像系统。本实用新型通过激光光幕发射系统和成像系统可以实现对被测物体的二维和三维轮廓的快速测量，具有结构简单、成本低的特点。
【IPC分类】G01B11-25
【公开号】CN204421852
【申请号】CN201520126100
【发明人】韩丙虎
【申请人】韩丙虎
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年3月4日