СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ТРЕХМЕРНОГО ОБЪЕКТА Российский патент 2005 года по МПК G01B11/24 

Изобретение относится к способу определения параметров трехмерного объекта и является развитием технического решения по заявке России №2000110173/12.

Известен способ определения параметров трехмерного объекта, заключающийся в освещении объекта коллимированным параллельным пучком когерентного монохроматического света, направленным под углом подъема винтовой поверхности относительно оси объекта, в качестве которого используют объект с винтовой поверхностью, получении оптического изображения его профиля и последующей обработки полученного профиля изображения для осуществления дальнейших расчетов его параметров, см. патент России №2171181, кл. В 44 В 1/00, 27.07.2001.

Недостаток известного способа заключается в том, что при вибрации или тряске исследуемого профиля погрешность измерения резко возрастает.

Техническим результатом изобретения является повышение точности определения параметров объекта в условиях вибрации и тряски.

Достигается это тем, что в предложенном способе определения параметров трехмерного объекта, заключающийся в освещении объекта коллимированным параллельным пучком когерентного монохроматического света, направленным под углом подъема винтовой поверхности относительно оси объекта, в качестве которого используют объект с винтовой поверхностью, получении оптического изображения его профиля и последующей обработки полученного профиля изображения для осуществления дальнейших расчетов его параметров, причем освещение объекта осуществляют одновременно на двух участках коллимированным параллельным пучком когерентного монохроматического света, направленным под углом подъема винтовой поверхности относительно оси объекта, причем эти два пучка располагают симметрично относительно продольной оси объекта, получают два изображения указанного профиля, взаимное расположение отдельных элементов в которых не зависит от наличия вибраций и тряски.

На чертеже приведена схема устройства, реализующего способ. Устройство содержит излучатели 1, объективы коллиматора 2, держатель объекта (винта) 3, проекционную систему 4, 6, в фокальной плоскости объектива которой установлена полевая диафрагма 5, фотоприемник, выполненный в виде ПЗС матрицы 7, выход которого связан со входом блока обработки 8.

Предлагаемый способ определения параметров трехмерного объекта реализуют следующим образом.

Пример. Трехмерный объект освещают осветителем 1 через объектив коллиматора 2 параллельным пучком когерентного монохроматического света, направленным под углом подъема винтовой поверхности (нитки) относительно оси объекта (винта), установленного в держателе 3.

Формируют на ПЗС матрице 7 оптическое изображение профиля объекта (резьбы) с обеспечением постоянного линейного увеличения в пределах всего поля изображения с помощью проекционного объектива за счет специально рассчитанной конструкции проекционной системы 4, 6, исключающей дисторсию, и осуществляя пространственную фильтрацию освещающего пучка с помощью диафрагмы 5. Сигналы с фотоприемника 7 поступают на блок обработки 8, в котором рассчитывают (определяют) параметры объекта (резьбы).

Параметры (резьбы) определяют из полученной на ПЗС матрице теневой проекции профиля (резьбы) путем оконтуривания изображения и последующего выделения геометрических параметров с помощью специального математического обеспечения.

Таким образом, изобретение повышает точность определения параметров объекта.

Промышленная применимость.

Изобретение может быть использовано в различных отраслях техники, в частности при изготовлении копий, при изготовлении резных изделий (имеющих резьбу).

Изобретение относится к области измерений контуров или кривых и касается способа определения параметров трехмерного объекта, заключающегося в освещении объекта коллимированным параллельным пучком когерентного монохроматического света, направленным под углом подъема винтовой поверхности относительно оси объекта, в качестве которого используют объект с винтовой поверхностью, получении оптического изображения его профиля и последующей обработки полученного профиля изображения для осуществления дальнейших расчетов его параметров, при этом освещение объекта осуществляют одновременно на двух участках коллимированными параллельными пучками когерентного монохроматического света, направленными под углом подъема винтовой поверхности относительно оси объекта, причем эти два пучка располагают симметрично относительно продольной оси объекта и получают два изображения указанного профиля, взаимное расположение отдельных элементов в которых не зависит от наличия вибраций и тряски. Данный способ позволяет обеспечить повышенное качество проведения измерений. 1 ил.

Способ определения параметров трехмерного объекта, заключающийся в освещении объекта коллимированным параллельным пучком когерентного монохроматического света, направленным под углом подъема винтовой поверхности относительно оси объекта, в качестве которого используют объект с винтовой поверхностью, получении оптического изображения его профиля и последующей обработки полученного профиля изображения для осуществления дальнейших расчетов его параметров, отличающийся тем, что освещение объекта осуществляют одновременно на двух участках коллимированными параллельными пучками когерентного монохроматического света, направленными под углом подъема винтовой поверхности относительно оси объекта, причем эти два пучка располагают симметрично относительно продольной оси объекта и получают два изображения указанного профиля, взаимное расположение отдельных элементов в которых не зависит от наличия вибраций и тряски.