способ определения параметров трехмерного объекта

Формула изобретения

1. Способ определения параметров трехмерного объекта, заключающийся в освещении объекта коллимированным пучком излучения, получении оптического изображения его профиля и последующей обработке полученного профиля изображения для осуществления дальнейших расчетов его параметров, отличающийся тем, что в качестве трехмерного объекта используют объект с винтовой поверхностью, при освещении объекта продольную ось коллимированного пучка располагают под углом, соответствующим углу подъема винтовой поверхности относительно оси объекта, а в качестве коллимированного пучка используют параллельный пучок когерентного монохроматического света и одновременно с освещением осуществляют пространственную фильтрацию освещающего пучка посредством диафрагмы, при этом получение оптического изображения объекта с винтовой поверхностью осуществляют с обеспечением возможности постоянного линейного увеличения в пределах всего поля профиля изображения посредством проекционной системы для исключения дисторсии.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что винтовую поверхность образуют на наружной поверхности объекта.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способу определения параметров трехмерного объекта.

Известен способ бесконтактного контроля профиля, заключающийся в том, что контролируемую поверхность записывают пучком света, а затем осуществляют воспроизведение записи, см. авторское свидетельство СССР N 383632, кл. В 44 В 1/00, 24.09.1973.

Наиболее близким к предложенному техническому решению по технической сущности является способ бесконтактного определения параметров трехмерных объектов, заключающийся в освещении объекта коллимированным пучком излучения, получении оптического изображения его профиля и последующей обработке полученного профиля изображения для осуществления дальнейших расчетов его параметров, см. авторское свидетельство СССР N 797916, кл. В 44 В 1/00, 23.01.81.

Недостаток известного способа заключается в том, что им недостаточно четко отслеживаются винтовые линии и поверхности.

Техническим результатом изобретения является повышение точности определения параметров объекта.

Достигается это тем, что в предложенном способе определения параметров трехмерного объекта, заключающемся в освещении объекта коллимированным пучком излучения, получении оптического изображения его профиля и последующей обработке полученного профиля изображения для осуществления дальнейших расчетов его параметров, по изобретению в качестве трехмерного объекта используют объект с винтовой поверхностью, при освещении объекта продольную ось коллимированного пучка располагают под углом, соответствующим углу подъема винтовой поверхности относительно оси объекта, а в качестве коллимированного пучка используют параллельный пучок когерентного монохроматического света и одновременно с освещением осуществляют пространственную фильтрацию освещающего пучка посредством диафрагмы, при этом получение оптического изображения объекта с винтовой поверхностью осуществляют с обеспечением возможности постоянного линейного увеличения в пределах всего поля профиля изображения посредством проекционной системы для исключения дисторсии. Винтовую поверхность образуют на наружной поверхности объекта.

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

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 6 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, исключающей дисторсию и осуществляя пространственную фильтрацию освещающего пучка с помощью диафрагмы 5. Сигналы с фотоприемника 6 поступают на блок обработки 7, 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).