專利名稱：激光線掃描三維數字化測量機的制作方法
技術領域：
本實用新型是對被測物體的三維表面反求測量設備，是對現有的測量機的改進。
目前，最常見的測量設備是機械三坐標測量儀，由于它采用逐點接觸測量，導致測量時人工參與量大、速度慢、數據不完善。而激光點掃描儀是采用激光非接觸逐點測量，仍然存在測量速度慢，數據不完整的缺點。人們期盼著工作效率高，獲得被測物體表面的數據完整精確的技術方案盡快產生。
本實用新型是實現減少人工參與量、提高工作效率，獲得被測量物體表面的數據完整準確的目的。
為了達到上述目的，本實用新型包括光學系統，其特征在于光學系統構成是暗盒內從上至下設置有激光燈源，濾色片，小孔，凸透鏡，柱面鏡和凸透鏡。
光學系統和攝象板剛性固定在固定架上。
采用雙攝象板，它們固定在固定架上方兩側。
本實用新型具有以下優點和積極效果1、采用了特殊光路系統，首先采用小孔加濾色片裝置，對光源進行濾光色處理，然后用透鏡聚焦；其次，采用柱面鏡實現將點光源拉伸為光刀，最后用透鏡二次聚焦，獲得高亮度激光光刀。采用激光光刀來掃描測量物體外形，大大減少了人工參與量，提高了工作效率，同時易于獲得被測物表面的完整數據。2、采用雙攝象板采象，提高了測量精度。3、光學系統和攝象系統剛性固定在一起，減少震動影響，提高了測量精度。
圖1是本實用新型測量機的系統方框圖；圖2是本實用新型光學系統結構圖。
1、激光燈源；2、濾色片；3、小孔；4、凸透鏡；5、柱面鏡；6、凸透鏡；7、暗盒；8、攝象板；9、被測物體；10、固定架；11、軸；12、光學系統。
參見圖2，為了實現激光線掃描，暗盒7內從上至下依次設置激光燈源1，濾色片2，凸透鏡4，柱面鏡5和凸透鏡6。兩個攝象板8設置在固定架10上方兩側。為了減少震動影響，光學系統12和攝象板8剛性固定在固定架10上。在對被測物體11進行測量時，首先采用小孔3加濾色片2裝置，對光源1進行濾光濾色處理，并用凸透鏡4聚焦，然后，采用柱面鏡5實現將點光源拉伸為光刀，最后采用凸透鏡二次聚焦，獲得高亮度激光光刀(40mm)。上述結構保證了用激光線來掃描測量物體外形，大大減少了人工參與量，提高了工作效率，同時易于獲得被測物體表面的完整數據。
參見圖1，本實用新型由計算機控制系統、數控系統、光學系統以及數據處理和三維曲面重構四部分組成。其中，a、計算機控制系統協調運行；b、高精密數控系統是測量過程的機械實現部分；c、光學系統產生高精度、大景深(40mm)激光光刀，對被測物體表面進行測量，所得數據以點云方式儲存；d、數據處理和曲面重構對所得點云進行處理重構，得到標準格式的曲面數據、CAD實體及快速型所需的STL格式文件。
權利要求1.一種激光線掃描三維數字化測量機，它包括光學系統(12)，其特征在于光學系統構成是，暗盒(7)內從上至下設置有激光燈源(1)，濾色片(2)，小孔(3)，凸透鏡(4)，柱面鏡(5)和凸透鏡(6)。
2.根據權利要求1所述的激光線掃描三維數字化測量機，其特征在于光學系統(12)和攝象板(8)剛性固定在固定架(10)上。
3.根據權利要求2所述的激光線掃描三維數字化測量機，其特征在于采用雙攝象板(8)，它們固定在固定架(10)上方兩側。
專利摘要本實用新型采用了特殊光路系統,其構成是:暗盒內從上而下設置有激光燈源、濾色片、小孔、凸透鏡、柱面鏡和凸透鏡。首先采用小孔加濾色片裝置,對光源進行濾光色處理,然后用透鏡聚焦;其次,采用柱面鏡實現將點光源拉伸為光刀,最后用透鏡二次聚焦,獲得高亮度激光光刀。采用激光光刀來掃描測量物體外形,大大減少了人工參與量,提高了工作效率,同時易于獲得被測物表面的完整數據。
文檔編號G01B11/24GK2387506SQ99222310
公開日2000年7月12日 申請日期1999年9月11日 優先權日1999年9月11日
發明者于慶燕, 趙志強, 趙永棟 申請人:海信集團公司, 青島海信集團技術中心