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激光结构光视觉传感装置
    【技术领域】

    本发明涉及机器人领域中的视觉测量传感装置，特别涉及激光结构光视觉传感装置。

    背景技术

    激光结构光视觉传感装置利用激光束经过柱面镜形成激光平面，投射到工件上产生激光条纹，利用摄像机采集激光条纹获得具有鲜明特征的视觉图像。目前的这种传感装置采用一台摄像机进行图像采集(其典型结构见“吴林，陈善本，智能焊接技术，第209~210页，北京：国防工业出版社，2000年。”)。这种传感装置的不足之处是：当结构光照射在经过钢丝刷去除氧化膜或磨削过的铝板或其它金属板表面时，会产生强烈的反射，使采集到的图像质量大幅度降低，往往会使后续处理失败。

    【发明内容】

    本发明的目的在于提供一种能够克服上述不足、提高可用性的激光结构光视觉传感装置。

    为实现上述目的，激光结构光视觉传感装置，包括：

    摄像机，用于图像采集；

    激光器，产生激光结构光平面，

    所述的摄像机为两台，所述激光器产生的激光结构平面与两台摄像机的光轴形成地平面为30°-60°角。

    本发明采用加装滤光透镜的两台CCD摄像机进行图像采集，位置和角度的差异可以使得两台CCD摄像机不会同时出现镜面反射，避免了图像的后续处理失败问题。本发明在任意时刻提供两幅同步采集的不同视角下的视觉图像。利用激光器参数和这两幅图像，经过后续处理可以获得同一个结构光特征点相对于传感装置的三组三维坐标信息。

    【附图说明】

    图1为激光结构光视觉传感装置示意图；

    图2为采集到的V型槽工件视觉图像；

    图3为采集到的单侧坡工件视觉图像。

    【具体实施方式】

    如图1所示，摄像机1加装滤光透镜3后安装在支架4上，其光轴中心线5与支架4的底面平行；摄像机7加装滤光透镜8后安装在支架6，其光轴中心线9与支架6的底面平行。支架4和6的底面安装在支架2上，并可以调整方向。摄像机1和7的光轴中心线的夹角可以根据需要进行调整。激光器11和平凸柱面镜12安装在支架13上，激光器发出的激光与支架13的底面平行。支架13安装在支架10上，支架10安装于支架2上，处于支架4和6中间。光轴中心线5和9形成的平面与激光面14成30°~60°角，本实施例中为45°角。同时，任一平面与光轴中心线5、9的交点的联线，不平行于该平面与激光面14相交形成的直线。激光面14照射到工件16形成激光条纹15。摄像机1和7在任意时刻同步采集条纹15，从而在任意时刻提供两幅同步采集的不同视角下的视觉图像。

    本实施例中，两台摄像机均采用WATEC505黑白工业摄像机，激光器采用半导体激光器，滤光透镜的主透过光波波长670nm，平凸柱面镜采用GCL-11。实验时，图像采集卡采用MC-30，计算机采用工业控制计算机ADVANTECH-610。针对典型的V型槽和单侧坡工件进行了实验，图2为摄像机1和7在同一时刻采集到的V型槽工件的结构光视觉图像，图3为摄像机1和7在同一时刻采集到的单侧坡工件的结构光视觉图像。可见，本发明能够获得高质量的激光结构光视觉图像。