国产自产21区,亚洲97,免费毛片网,国产啪视频,青青青国产在线观看,国产毛片一区二区三区精品

既能實(shí)現(xiàn)物體二維測量又能實(shí)現(xiàn)三維測量的裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種既能實(shí)現(xiàn)物體二維測量又能實(shí)現(xiàn)三維測量的裝置，包括一工作臺，在工作臺上有四根立柱，左右兩側(cè)的立柱上分別安裝一縱梁，兩縱梁上滑設(shè)一橫梁，橫梁上滑設(shè)一相機(jī)固定板，相機(jī)支架和光柵架固定在相機(jī)固定板上，光柵組件對所述物體表面進(jìn)行全方位掃描，相機(jī)為黑白相機(jī)，對物體進(jìn)行拍照；相機(jī)、三色光源和光柵組件均與計(jì)算機(jī)相連。本實(shí)用新型由于采用黑白相機(jī)，可提供更快的拍照速度，并且通過黑白圖像合成出真實(shí)的彩色圖像，從而獲得更多的數(shù)據(jù)量，提高了檢測精度。利用光柵組件，采用N步相移法測量三維數(shù)據(jù)，簡單易操作，多個(gè)光柵安裝在一個(gè)相機(jī)周圍，可以分別按照特定順序進(jìn)行拍攝，利于N步測量法的實(shí)現(xiàn)。
【專利說明】既能實(shí)現(xiàn)物體二維測量又能實(shí)現(xiàn)三維測量的裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及SMT (表面貼裝技術(shù))行業(yè)自動(dòng)檢測技術(shù)，具體涉及了該領(lǐng)域中關(guān)于錫膏、焊盤、絲印、紅膠等的二維或三維的測量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在SMT(表面貼裝技術(shù))行業(yè)，錫膏、焊盤、絲印、紅膠等的質(zhì)量直接決定著PCB板的好壞，錫膏、焊盤、絲印、紅膠等的有關(guān)參數(shù)是衡量板子可靠性的一個(gè)重要指標(biāo)。
[0003]目前常見的關(guān)于此類物體的檢測有三維測量方法和二維測量方法。三維測量方法主要分為接觸式和非接觸式兩大類。
[0004]對于接觸式測量來說，采用類似三坐標(biāo)測量機(jī)這樣的設(shè)備，使用探針接觸測量物體表面來進(jìn)行物體形狀測量，該方法的缺點(diǎn)顯而易見，速度慢，且對類似錫膏這樣的柔性物體無效。而對于非接觸式測量，由于測量速度快，并且不接觸測量對象，所以具有明顯優(yōu)勢，目前主要基于三大類技術(shù):雙目視覺、激光掃描和基于正弦條紋投影的N步相移法。其中，雙目視覺設(shè)備成本較高，且整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和標(biāo)定都極為復(fù)雜，所以在工業(yè)檢測領(lǐng)域很少采用；激光掃描法，采用的測量原理跟正弦條紋投影是一樣的，不同之處在于，前者采用單條激光進(jìn)行測量，每次只能測量一條光線上的物點(diǎn)，總體速度要慢于正弦條紋投影。所以，目前業(yè)界普遍采用的還是基于正弦條紋的N步相移法進(jìn)行三維物體測量。但是在這種方法中使用的實(shí)現(xiàn)裝置，容易出現(xiàn)條紋堆積以及反光、陰影等光學(xué)問題，給測量帶來負(fù)面影響，致使測量結(jié)果不準(zhǔn)確。
[0005]物體的二維測量，是指通過二維圖像處理技術(shù)，獲得物體的二維輪廓。二維測量方法目前常見的是AOI自動(dòng)檢測法，它往往都采用彩色相機(jī)來還原檢測PCB板各個(gè)部分的真實(shí)色彩，并通過不同的色彩來區(qū)分不同的檢測目標(biāo)。這種方法主要有兩個(gè)弊端:1、由于技術(shù)自身限制，同等像素的彩色相機(jī)，在最終成像時(shí)，所能夠攜帶的信息量只有黑白相機(jī)成像的I / 3 ;2、由于需要進(jìn)行濾波、插值等復(fù)雜計(jì)算，彩色相機(jī)的成像速度通常要明顯慢于黑白相機(jī)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]因此，針對SMT領(lǐng)域中存在的物體檢測精度和速度的問題，本實(shí)用新型提供一種用于實(shí)現(xiàn)N步相移法的三維測量裝置和用于實(shí)現(xiàn)黑白相機(jī)圖像合成技術(shù)的二維測量裝置，以獲得物體的面積、中心、高度、形狀、體積等參數(shù)，從而確定印刷板是否合格。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案:一種既能實(shí)現(xiàn)物體二維測量又能實(shí)現(xiàn)三維測量的裝置，其特征在于:包括一工作臺，在工作臺底座中心設(shè)置一載物臺，同時(shí)在載物臺上方安裝一三原色光源，三原色光源對載物臺上的物體進(jìn)行全方位照射；在工作臺上有四根立柱，左右兩側(cè)的立柱上分別安裝一縱梁，兩縱梁上滑設(shè)一橫梁，橫梁上滑設(shè)一相機(jī)固定板，相機(jī)支架和光柵架可變換位置地固定在相機(jī)固定板上，相機(jī)支架上固定有相機(jī)，光柵架上固定有光柵組件，所述光柵組件對所述物體表面進(jìn)行全方位掃描，所述相機(jī)為黑白相機(jī)，對所述物體進(jìn)行拍照；所述相機(jī)、三色光源和光柵組件均與計(jì)算機(jī)相連。
[0008]所述三原色光源為一環(huán)形裝置，光源為紅、綠、藍(lán)三種單色光源的組合，這三種單色光源按紅、綠、藍(lán)、紅、綠、藍(lán)…在環(huán)形支架上循環(huán)交替式分布。
[0009]所述相機(jī)有一臺；所述光柵組件設(shè)置有多組，且是圍繞所述物體周圍均布。
[0010]所述相機(jī)固定板上縱向設(shè)置有兩排螺栓孔，兩排螺栓孔通過螺栓固定所述相機(jī)支架和光柵架，通過改變螺栓孔的固定位置，調(diào)整相機(jī)支架和光柵架的高度。或者，所述相機(jī)固定板上縱向設(shè)置有滑軌，所述相機(jī)支架和光柵架，滑設(shè)于所述滑軌上，并且通過馬達(dá)驅(qū)動(dòng)連接。
[0011]所述光柵組件，包括了一滑動(dòng)設(shè)置在光柵架上的光柵安裝板，光柵安裝板上固定有光柵片，所述光柵片覆蓋于鏡頭孔之上，在所述鏡頭孔以下部分安裝一光柵投影鏡頭；所述光柵組件還包括了光柵保護(hù)罩，罩設(shè)在所述光柵片上，在所述光柵保護(hù)罩的中心有一個(gè)光源孔，在光源孔的頂部設(shè)置有平行光源。
[0012]所述光柵安裝板滑動(dòng)設(shè)置在光柵架上的方式是:在光柵架上設(shè)置兩條滑軌，光柵安裝板安裝在滑軌上，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
[0013]本實(shí)用新型由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn):1、采用黑白相機(jī)，提供更快的拍照速度，從而提高整個(gè)檢測的速度；并且通過三幅黑白圖像合成出真實(shí)的彩色圖像，從而獲得更多的數(shù)據(jù)量，提高檢測的精度。2、利用光柵組件，采用N步相移法測量三維數(shù)據(jù)，結(jié)構(gòu)簡單易操作，多個(gè)光柵安裝在一個(gè)相機(jī)周圍，可以同時(shí)拍攝，利于N步測量法的實(shí)現(xiàn)。
3、橫梁，縱梁結(jié)構(gòu)可能任意定位拍攝物體位 置。載物臺上可放置不同大小的PCB物體。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是測量裝置立體圖。
[0015]圖2是包括相機(jī)、光柵、光源三部分的示意圖。
[0016]圖3是光柵組件的局部拆解圖。
[0017]圖4是光柵組件的局部結(jié)構(gòu)剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0019]在介紹本裝置之前，先簡單介紹一下N步相移法(也叫做PMP算法)的原理和三原色成像原理。
[0020]N步相移法的原理:
[0021]當(dāng)正弦光柵被投影到三維漫反射物體表面時(shí)，會在物體表面形成變形條紋像，由于光柵投影后，在物體上獲得的條紋是一個(gè)正弦條紋，也就是說，沿著垂直于條紋的方向，光強(qiáng)成正弦分布，所謂的條紋周期，就是沿著條紋垂直方向，光強(qiáng)從最亮到下一次最亮的距離。所謂N步相移，就是投影光柵每橫向移動(dòng)(即與條紋垂直方向)一步，就產(chǎn)生一條變形條紋像，連續(xù)移動(dòng)K幀就獲得K條變形條紋像，從而可以求得該點(diǎn)的位相分布。
[0022]當(dāng)?shù)弥四骋晃稂c(diǎn)在參考平面的初始位相(KU，y)和具有一定高度后的變形位相<K(X，y)后，用/ (2 31)就可計(jì)算得到該物點(diǎn)的平面距離變化。由于我們獲得的條紋像是正弦條紋，也就是說，位相變化一個(gè)周期，引起的平面距離變化為2^1，所以實(shí)際的平面距離變化公式是48=[(^0^，7)-(^0^，7)]噸/ (2π)，其中p為投影得到的條紋周期，也是系統(tǒng)常量，在結(jié)構(gòu)裝配完成后標(biāo)定即可獲得。在知道了平面距離變化AB之后，再利用三角測量法就可以進(jìn)一步求得物點(diǎn)的高度了。綜合每一個(gè)物點(diǎn)的高度數(shù)據(jù)，就可以進(jìn)一步獲得物點(diǎn)的面積、中心、高度、體積、形狀等三維數(shù)據(jù)。
[0023]因此，對于N步相移法，其關(guān)鍵就是建立一正弦光柵，投影到物體表面。
[0024]三原色成像原理:
[0025]三原色，即紅、綠、藍(lán)三色。三原色有它的特性，即按照特定比例混合這三種色彩光，即可以獲得白色光，而反之白光也可以被分光鏡拆分獲得按比例的紅、綠、藍(lán)三色光。基于這種光學(xué)原理，我們就可以把物體的黑白圖像，視為是由紅、綠、藍(lán)三色光單色圖像組合而成的圖像。因此我們就可以用黑白相機(jī)分別捕捉三色光源照射同一物體時(shí)的黑白圖像，得到的三張黑白圖像，然后利用圖像合成算法，對三幅圖像中每個(gè)點(diǎn)的亮度值進(jìn)行合成計(jì)算，就可以獲得該點(diǎn)的亮度參數(shù)了，不同的亮度參數(shù)，就代表了不同的物體顏色。
[0026]因此，對于三原色成像原理，其關(guān)鍵就是獲得在三原色光源照射下的黑白圖像。
[0027]綜上所述，在一種裝置中，如果設(shè)置了光柵、相機(jī)、三原色光源，就能實(shí)現(xiàn)物體的N步相移法三維測量和圖像二維輪廓測量。
[0028]基于此，本實(shí)用新型采用的裝置為:
[0029]如圖1所示，該裝置包括一工作臺，包括底座11和四根立柱12。在工作臺底座上設(shè)置載物臺13，載物臺13設(shè)置于載物臺軌道14上，可以在電機(jī)15的帶動(dòng)下前后移動(dòng)，載物臺13還連接輸送帶，用于向載物臺上輸送檢測物體。在載物臺13的上方安裝一環(huán)形的三原色光源21，三原色光源21要能夠?qū)d物臺上的物體進(jìn)行全方位的照射。
[0030]四根立柱12，左右兩側(cè)立柱上分別安裝一條縱梁16，縱梁16上有滑軌17，一橫梁18滑設(shè)在兩縱梁16上。橫梁18上設(shè)有導(dǎo)軌19,相機(jī)固定板31滑設(shè)在導(dǎo)軌19上。相機(jī)固定板31上固定有相機(jī)支架32和光柵架42，相機(jī)支架32上安裝相機(jī)33，光柵架42上安裝光柵組件43。三色光源21位于相機(jī)和光柵之下。
[0031]如圖2所示，相機(jī)支架32和光柵架42在相機(jī)固定板31上可以變換位置。其變化位置的方式可以是:在相機(jī)固定板31上縱向設(shè)置兩排螺栓孔4，兩排螺栓孔通過螺栓固定相機(jī)支架32和光柵架42。由于螺栓孔為多個(gè)，所以改變螺栓孔的固定位置，就能調(diào)整相機(jī)和光柵架的高度。或者，在相機(jī)固定板上設(shè)置兩條滑軌，相機(jī)支架32和光柵架42滑設(shè)于滑軌上，由固定在相機(jī)固定板上的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)也是可以的。當(dāng)相機(jī)支架32沿滑軌滑動(dòng)時(shí)，相機(jī)33也隨之移動(dòng)，從而變換高度；光柵架42也是如此。
[0032]上述相機(jī)33有一臺足以；光柵組件43則可以設(shè)置多組，且最好是圍繞待測物周圍均布。
[0033]如圖3所示，光柵組件43，包括了一滑動(dòng)設(shè)置在光柵架42上的光柵安裝板44，光柵安裝板44上固定有光柵片45,光柵片45覆蓋于鏡頭孔46之上；在鏡頭孔46以下部分安裝的是一光柵投影鏡頭47 ;光柵組件43還包括了光柵保護(hù)罩48，罩設(shè)在光柵片45上，將光柵片45保護(hù)在里面；在光柵保護(hù)罩48的中心有一個(gè)光源孔49，在光源孔49的頂部有平行光源50 ;平行光源50通過光源孔49照射到光柵片45上，通過光柵投影鏡頭47投影到物體上。
[0034]如圖4所示，進(jìn)一步講，光柵安裝板44滑動(dòng)設(shè)置在光柵架42上的方式是:在光柵架42上設(shè)置兩條滑軌51，光柵安裝板44安裝在滑軌51上，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)。通過光柵安裝板44的滑動(dòng)，帶動(dòng)了光柵片45的移動(dòng)。所述光柵片45為正弦光柵或朗奇光柵。
[0035]進(jìn)一步講，環(huán)形的三原色光源21，是紅、綠、藍(lán)三種單色光源，并且這三種光源是呈紅、綠、藍(lán)、紅、綠、藍(lán)…交替式分布，有助于物體全方位得到某種光的照射。
[0036]本測量裝置的使用方法是:
[0037]I)將測量物體放置在載物臺上，然后依次打開紅、綠、藍(lán)三種光源，并在每一種光源照射時(shí)打開照相機(jī)進(jìn)行拍照，并將照片存儲于計(jì)算機(jī)中，計(jì)算機(jī)控制軟件就會按照預(yù)定的算法對拍攝到的圖像進(jìn)行處理，篩檢出所需的圖像數(shù)據(jù)，這就是二維測量。
[0038]2)將 測量物體放置在載物臺上，然后打開光柵的光源，逐步地移動(dòng)光柵，同時(shí)使用相機(jī)進(jìn)行拍照，并將拍攝獲得的圖像傳送給計(jì)算機(jī)中的軟件進(jìn)行處理，即可實(shí)現(xiàn)物體的三維測量。
【權(quán)利要求】
1.一種既能實(shí)現(xiàn)物體二維測量又能實(shí)現(xiàn)三維測量的裝置，其特征在于:包括一工作臺，在工作臺底座中心設(shè)置一載物臺，同時(shí)在載物臺上方安裝一三原色光源，三原色光源對載物臺上的物體進(jìn)行全方位照射； 在工作臺上有四根立柱，左右兩側(cè)的立柱上分別安裝一縱梁，兩縱梁上滑設(shè)一橫梁，橫梁上滑設(shè)一相機(jī)固定板，相機(jī)支架和光柵架可變換位置地固定在相機(jī)固定板上，相機(jī)支架上固定有相機(jī)，光柵架上固定有光柵組件，所述光柵組件對所述物體表面進(jìn)行全方位掃描，所述相機(jī)為黑白相機(jī)，對所述物體進(jìn)行拍照； 所述相機(jī)、三色光源和光柵組件均與計(jì)算機(jī)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的既能實(shí)現(xiàn)物體二維測量又能實(shí)現(xiàn)三維測量的裝置，其特征在于:所述三原色光源為一環(huán)形裝置，光源為紅、綠、藍(lán)三種單色光源的組合，這三種單色光源按紅、綠、藍(lán)、紅、綠、藍(lán)…在環(huán)形支架上循環(huán)交替式分布。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的既能實(shí)現(xiàn)物體二維測量又能實(shí)現(xiàn)三維測量的裝置，其特征在于:所述相機(jī)有一臺；所述光柵組件設(shè)置有多組，且是圍繞所述物體周圍均布。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的既能實(shí)現(xiàn)物體二維測量又能實(shí)現(xiàn)三維測量的裝置，其特征在于:所述相機(jī)固定板上縱向設(shè)置有兩排螺栓孔，兩排螺栓孔通過螺栓固定所述相機(jī)支架和光柵架，通過改變螺栓孔的固定位置，調(diào)整相機(jī)支架和光柵架的高度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的既能實(shí)現(xiàn)物體二維測量又能實(shí)現(xiàn)三維測量的裝置，其特征在于:所述相機(jī)固定板上縱向設(shè)置有滑軌，所述相機(jī)支架和光柵架，滑設(shè)于所述滑軌上，并且通過馬達(dá)驅(qū)動(dòng)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的既能實(shí)現(xiàn)物體二維測量又能實(shí)現(xiàn)三維測量的裝置，其特征在于:所述光柵組件，包括了一滑動(dòng)設(shè)置在光柵架上的光柵安裝板，光柵安裝板上固定有光柵片，所述光柵片覆蓋于鏡頭孔之上，在所述鏡頭孔以下部分安裝一光柵投影鏡頭；所述光柵組件還包括了光柵保護(hù)罩，罩設(shè)在所述光柵片上，在所述光柵保護(hù)罩的中心有一個(gè)光源孔，在光源孔的頂部設(shè)置有平行光源。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的既能實(shí)現(xiàn)物體二維測量又能實(shí)現(xiàn)三維測量的裝置，其特征在于:所述光柵安裝板滑動(dòng)設(shè)置在光柵架上的方式是:在光柵架上設(shè)置兩條滑軌，光柵安裝板安裝在滑軌上，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
【文檔編號】G01B11/25GK203443556SQ201320592271
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月18日
【發(fā)明者】廖懷寶 申請人:廖懷寶