申请/专利权人：深圳市海塞姆科技有限公司

申请日：2021-03-25

公开（公告）日：2024-03-19

公开（公告）号：CN113513997B

主分类号：G01B11/16

分类号：G01B11/16;G02B17/02;G02B27/09

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.19#授权;2021.11.05#实质审查的生效;2021.10.19#公开

摘要：本说明书实施例提供了一种用于三维应变检测的光源、光路系统、单目采集系统、传感器及应变检测系统，属于测量技术、三维视觉技术领域，具体包括：包括灯泡和塑型装置，所述塑型装置设置于所述灯泡前，用于对所述灯泡发射的光线进行塑型；其中，所述光源应用于单目三维图像采集系统的光路系统，所述单目三维图像采集系统为基于三维数字图像相关法的单目图像采集系统。通过本申请的处理方案，可为三维应变检测中单目三维图像采集的光路系统在试样上形成均匀亮度的光场，避免测量数据缺失，提高检测准确性和效率。

主权项：1.一种用于三维应变检测系统，其特征在于，包括光源、光路系统、单目三维图像采集系统及传感器；所述光源包括灯泡和塑型装置；所述塑型装置采用对光线进行塑型的塑型片，并将该塑型片设置于所述灯泡前，用于对所述灯泡发射的光线进行塑型；通过调整所述塑型装置，进而调整照射到被测试样表面处的光场形状；所述塑型装置包括矩形形状的塑型片，从而通过矩形形状的塑型片，将光源中灯泡发射的光线塑型为矩形光场；采用外壳、支架将灯泡和塑型装置进行封装及固定；所述灯泡设置于所述光源外壳的内部，所述塑型装置设置于光源外壳的表面，光源外壳固定于光源支架上，形成集成式光源；所述光路系统包括所述光源，还包括第一反光镜、第二反光镜、三角棱镜；将所述光源设置于所述三角棱镜的前方，以便于所述光源中的所述塑型装置将塑型后的光线照射到被测试样的表面产生反射光线；将所述第一反光镜设置于所述光源的一侧，用于将所述反射光线反射到所述三角棱镜的第一镜面；将所述第二反光镜设置于所述光源的另一侧，用于将所述反射光线反射到所述三角棱镜的第二镜面；所述三角棱镜的第一镜面用于将第一反光镜所反射的光线形成被测试样对应的第一虚像，而所述三角棱镜的第二镜面用于将第二反光镜所反射的光线形成被测试样对应的第二虚像；通过所述三角棱镜形成的第一虚像和第二虚像，提供被测试样对应的左右两幅图像，从而基于左右两幅图像获得被测试样对应的三维图像信息；所述三角棱镜的第一镜面与所述三角棱镜的第二镜面垂直，这时三角棱镜截面为等腰三角形的三角棱镜，其中第一镜面为一个直角边一侧的镜面，第二镜面为另一个直角边一侧的镜面；所述光路系统还包括若干调整装置，通过所述调整装置对光路系统中若干设备进行固定及调整；采用第一调整装置来调整第一反光镜的位置和或角度，以更好地将被测试样发射的光线发射到三角棱镜中；采用第二调整装置来调整第二反光镜的位置和或角度，以更好地将被测试样发射的光线发射到三角棱镜中；采用第三调整装置来调整三角棱镜的位置和或角度，以更好地将第一反光镜、第二反光镜反射来的光线经过三角棱镜的镜面后形成清晰的、准确的虚像；所述调整装置包括固定支架、旋转平台和调整平台，在调整平台中包括有用于XY轴向调整的两个按钮，通过固定支架将设备进行固定于旋转平台和或调整平台中；将光路系统封装为集成式光路系统，将采用调整装置后的光路系统进行封装，从而完成调整后的集成式光路系统；所述单目三维图像采集系统用于对光路系统形成的虚像进行图像采集，以对被测试样进行三维图像采集，获得该被测试样在应变检测中的三维图像数据；所述单目三维图像采集系统包括所述光路系统，以及用于图像采集的单目采集单元；所述单目采集单元用于采集所述光路系统形成的第一虚像和第二虚像，从而通过采集第一虚像获得被测试样的左侧图像信息和通过采集第二虚像获得被测试样对应的右侧图像信息，即获得该被测试样对应的双目图像数据，完成被测试样对应的三维图像采集；所述单目采集单元中包括单镜头和单相机，其中单镜头与单相机按焦距进行固定，从而直接用于采集图像；在所述单目三维图像采集系统中，采用调整装置调整所述单目采集单元的空间位置参数；所述单目三维图像采集系统还包括第四调整装置，其中第四调整装置包括伸缩平台，所述单目采集单元固定于该伸缩平台中，将镜头安装于相机上，相机采用伸缩平台下底板固定；通过调整该伸缩平台，根据测量位置需求调整相机和镜头的高度；将所述单目三维图像采集系统进行封装形成集成式采集系统，从而在完成出厂标定后，直接作为集成式采集系统应用于采集设备中；所述传感器为单目三维图像传感器，即将所述单目三维图像采集系统，进行封装后作为单目图像采集传感器，构成单目三维图像传感器；在所述单目三维图像传感器中集成有三维DIC算法，即在所述单目三维图像传感器中将所述单目三维图像采集系统结合三维DIC算法，形成单目三维DIC视觉应用传感器；将所述单目三维图像采集系统作为三维图像采集设备，并结合处理设备构成三维应变检测系统，其中所述三维图像采集设备获取被测试样对应的三维图像数据，处理设备对被测试样进行三维应变检测的处理及控制；处理设备为基于三维DIC算法进行应变检测的相关设备；所述处理设备包括用于拉伸被测试样的拉伸机，用于针对光路系统提供的第一虚像、第二虚像进行图像处理的处理设备，用于对拉伸机、图像处理设备进行控制的控制设备；所述三维图像采集设备将光线照射到拉伸机中的被测试样的表面，从而在被测试样的表面形成亮度均匀的光场，这时三维图像采集设备基于被测试样反射后的光线形成对应的图像，并采集图像，获得被测试样对应的双目图像，进而图像处理设备根据双目图像进行三维应变检测的应用。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 深圳市海塞姆科技有限公司 光源、光路系统、单目采集系统、传感器及应变检测系统

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