本發明專利技術公開了一種用于投影柵相位雙目立體視覺三維形貌測量系統的框架結構，其由底框（1）、主框架（2）、連接柄（3）組成，主框架（2）與底框（1）間通過螺栓連接，且主框架（2）的A面（2a）與底框（1）的A面（1a）接觸；連接柄（3）與主框架（2）通過螺栓連接，且連接柄（3）的外圓面（3a）與主框架（2）的內圓面（2b）接觸。本發明專利技術設計的底框（1）可以可靠固定投射裝置（4）；主框架（2）可以可靠固定左相機（51）和右相機（52），具有良好的結構剛性和散熱能力，且可以通過修調主框架（2）的A面（2a）方便地微調投射裝置（4）與左相機（51）以及右相機（52）之間的相對位置和姿態；連接柄（3）將整個測量系統可靠地與加工設備（如機床）進行連接，便于測量系統與加工設備集成。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種用于投影柵相位雙目立體視覺三維形貌測量的框架，它適用于現場在線三維測量、光學非接觸三維測量、投影柵相位雙目立體視覺測量，特別適用于對體積、重量、熱穩定性、測量精度有較高要求的投影柵相位雙目立體視覺測量，屬于光學三維測量
技術介紹
光學非接觸三維測量以其非接觸、高精度、適于在線測量、可獲取目標表面稠密點云的優點，在加工現場在線測量領域獲得越來越多的應用。投影柵相位雙目立體視覺測量技術具有高精度、良好的被測對象適應性等特點，已經成為在線光學非接觸三維測量的主流技術。雙目立體視覺系統的測量精度尤其是在線測量精度，直接受基線距離和基線精度的影響，因此必須仔細設計系統基線距離并精密標定實際基線距離。實際測量系統的基線距離由測量系統的框架結構確定。用于加工現場的在線測量，環境溫度的變化以及系統運行時發熱導致的溫度升高，會因金屬材料的“熱脹冷縮”效應而影響基線距離不準，從而影響系統的測量精度。另一方面，在線測量應用要求雙目立體視覺系統體積盡可能小，重量盡可能輕，以便于將測量系統與加工設備集成。因此，需要對雙目視覺測量系統的結構框架進行優化設計，在保證系統尺寸滿足在線測量要求的前提下，可以適應在線測量的要求，仍然保持高精度測量。目前的雙目立體視覺測量系統雖然可以直接應用于加工現場，但其沒有與加工設備集成，所以對系統體積、重量的以及與加工設備集成性方面沒有過多的要求。尚未見有關于與加工設備集成的雙目立體視覺三維測量系統結構框架設計方面的專利和文獻報道。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種用于投影柵相位雙目立體視覺三維形貌測量的框架，它具有良好的熱穩定性以保證系統的基線精度，同時滿足在線測量體積小、重量輕的要求，且具有良好的與加工設備集成能力。框架結構采用組合式結構，外形似一個帶圓手柄的提籃式結構，該框架結構的底框用來固定投射裝置，該框架結構的連接柄用來將測量系統與加工設備連接集成，該框架結構的主框架連接起底框和連接柄，用來安裝左右兩個相機，保證基線距離和來年各個相機與投射裝置的相對位置和姿態；主框架采用一體化成型，增設三個筋板增加剛度。主框架和底框采用硬鋁合金材料，重量輕且具有良好的散熱能力。實際測試表明采用這種結構構建的投影柵相位雙目立體視覺系統具有良好的精度、熱穩定性能和與加工設備集成性能。本專利技術一種用于投影柵相位雙目立體視覺三維形貌測量的框架，見圖I、圖2、圖3、圖3A和圖4，其外形似一個帶圓手柄的提籃，它是由底框(I)、主框架(2)和連接柄(3) 組成，主框架(2 )與底框(I)間通過螺栓連接，且主框架(2 )的A面(2a)與底框(I)的A面(Ia)接觸；連接柄(3)與主框架(2)通過螺栓連接，且連接柄(3)的外圓面(3c)、平面(3a) 與主框架(2)的內圓面(2b)配接。所述底框(1)，見圖2，其外形是一個沒有頂蓋的箱式盒體形狀，由底板和四個圍邊組成。其材料為硬鋁合金，其B側面(Ib)和C側面(Ic)上設有四個沉頭螺紋孔(101、 102、103、104)，用于在水平面內固定卡緊投射裝置；底框(I)的D底面(Id)上設有八個尺寸不等帶圓角的方孔(111、112、113、114、115、116、117、118)，在減輕重量的同時，有助于提高散熱性能；底框(I)的D底面(Id)上還設有螺紋孔(121 )，作為備用連接孔，在測量系統不與加工設備集成時，可與標準的三腳架螺紋連接，用來固定測量系統。底框(I)的E面(Ie) 上設有四個沉頭通孔(131、132、133、134)，用于與主框架(2)的連接；所述主框架(2)，見圖3，其外形是一個類似π字形的架式金屬結構件。材料為硬鋁合金，其上表面C面(2c)上設置六個通孔(211、212、213 ;221、222、223)分別用于固定左相機和右相機的連接；其上表面C面(2c)還設有兩個三角形的加強筋板(2e、2f)與2c面垂直連接；其下表面設有一個三角形的加強筋板(2d)與主框架(2)的底平面(2h)、側平面 (2k)垂直連接；其上表面C面(2c)設有立方體狀凸臺(2g);凸臺中部上設有通透的內圓面 (2b)，與連接柄(3)的平面(3a)、外圓面(3c)配接；凸臺上部設置有兩個沉頭螺紋孔(201、 202)，用于與連接柄3固定，保證可靠連接；其下支腿式的底部A面(2a)設置有四個螺紋孔 (231、232、233、234)，用于與底框(I)的(Ie)面上設有的四個沉頭通孔(131、132、133、134) 連接；所述連接柄(3)，見圖4，是圓桿式臺階軸。材料為45#鋼，其一端切削成平面(3a) 和外圓面(3c)，便于與主框架通透的內圓面(2b)配合；平面(3a)上設有連接螺紋孔，連接柄的中間位置設有淺溝槽(3b)，便于固定測量系統的線纜，將線纜的張力傳遞到連接柄，減少主框架的受力，減輕線纜張力對測量系統基線的影響。該測量框架的工作概況簡介如下首先，完成測量框架的裝配將左、右相機分別安裝并固定主框架上表面，將投射裝置安裝并固定底框內，將底框與主框架連接并固定，將連接柄安裝并固定至主框架相應位置；然后，將該測量框架的連接柄與加工設備相連，實現測量系統與加工設備的集成；最后，利用基于該測量框架的測量系統實現投影柵相位雙目立體視覺三維形貌測量。優點及功效本專利技術的主要優點是(I)框架結構的熱穩定性高，可保證三維形貌測量系統的具有良好的基線精度。(2)框架結構的體積小、重量輕，與加工設備集成的能力良好。附圖說明圖I是本專利技術框架結構的總體結構圖圖2是本專利技術底框的結構圖圖2A是圖2的A向視圖圖3是本專利技術主框架的結構圖圖3A是圖3的A向視圖圖4是本專利技術連接柄的結構圖圖5是安裝于本專利技術框架結構上的投射裝置示意圖圖6是安裝于本專利技術框架結構上的相機示意圖圖中1.底框Ia.底框A面Ib.底框B面Ic.底框C面Id.底框D面Ie.底框E面101.沉頭螺紋孔102.沉頭螺紋孔103.沉頭螺紋孔104.沉頭螺紋孔111. 圓角方孔 112.圓角方孔 113.圓角方孔114.圓角方孔 115.圓角方孔 116.圓角方孔 117.圓角方孔 118.圓角方孔 121.螺紋孔 131.沉頭通孔 132.沉頭通孔 133.沉頭通孔134.沉頭通孔 2.主框架 2a.主框架A面 2b.內圓面 2c.主框架C 面2d.加強筋板2e.加強筋板2f.加強筋板2g.凸臺2h底平面2k側平面201. 沉頭螺紋孔202.沉頭螺紋孔211.通孔212.通孔213.通孔221.通孔222.通孔 223.通孔231.螺紋孔232.螺紋孔233.螺紋孔234.螺紋孔3.連接柄3a.平面 3b.淺槽3c.外圓面具體實施方式本專利技術一種用于投影柵相位雙目立體視覺三維形貌測量的框架，見圖I、圖2、圖 2A、圖3、圖3A和圖4，其外形似一個帶園手柄的提籃，它是由底框(I)、主框架(2)、和連接柄(3)組成，主框架(2)與底框(I)間通過螺栓連接，且主框架(2)的A面(2a)與底框(I) 的A面(Ia)接觸；連接柄(3)與主框架(2)通過螺栓連接，且連接柄(3)的外圓面(3c)、平面(3a)與主框架(2)的內圓面(2b)接觸。所述底框(1)，見圖2、圖2A，其外形是一個沒有頂蓋的箱式盒體形狀，由底板和四個圍邊組本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種用于投影柵相位雙目立體視覺三維形貌測量的框架，其特征在于：其外形為一個帶圓手柄的提籃，它是由底框（1）、主框架（2）和連接柄（3）組成，主框架（2）與底框（1）間通過螺栓連接，且主框架（2）的A面（2a）與底框（1）的A面（1a）接觸；連接柄（3）與主框架（2）通過螺栓連接，且連接柄（3）的外圓面（3c）、平面（3a）與主框架（2）的內圓面（2b）配接；所述底框（1），其外形是一個沒有頂蓋的箱式盒體形狀，由底板和四個圍邊組成；其材料為硬鋁合金，其B側面（1b）和C側面（1c）上設有四個沉頭螺紋孔（101、102、103、104），用于在水平面內固定卡緊投射裝置；底框（1）的D底面（1d）上設有八個尺寸不等帶圓角的方孔（111、112、113、114、115、116、117、118），在減輕重量的同時，有助于提高散熱性能；底框（1）的D底面（1d）上還設有螺紋孔（121），作為備用連接孔，在測量系統不與加工設備集成時，可與標準的三腳架螺紋連接，用來固定測量系統；底框（1）的E面（1e）上設有四個沉頭通孔（131、132、133、134），用于與主框架（2）的連接；所述主框架（2），其外形是一個類似π字形的架式金屬結構件，材料為硬鋁合金，其上表面C面（2c）上設置六個通孔（211、212、213；221、222、223）分別用于固定左相機和右相機的連接；其上表面C面（2c）還設有兩個三角形的加強筋板（2e、2f）與2c面垂直連接；其下表面設有一個三角形的加強筋板（2d）與主框架（2）的底平面（2h）、側平面（2k）垂直連接；其上表面C面（2c）設有立方體狀凸臺（2g）；凸臺中部上設有通透的內圓面（2b），與連接柄（3）的平面（3a）、外圓面（3c）配接；凸臺上部設置有兩個沉頭螺紋孔（201、202），用于與連接柄3固定，保證可靠連接；其下支腿式的底部A面（2a）設置有四個螺紋孔（231、232、233、234），用于與底框（1）的（1e）面上設有的四個沉頭通孔（131、132、133、134）連接；所述連接柄（3），是圓桿式臺階軸，材料為45#鋼，其一端切削成平面（3a）和外圓面（3c），便于與主框架通透的內圓面（2b）配合；平面（3a）上設有連接螺紋孔，連接柄的中間位置設有淺溝槽（3b），便于固定測量系統的線纜，將線纜的張力傳遞到連接柄，減少主框架的受力，減輕線纜張力對測量系統基線的影響。...
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：李旭東，趙慧潔，鄒凱，邊赟，
申請(專利權)人：北京航空航天大學，
類型：發明
國別省市：
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