本实用新型涉及成像检测
技术领域：
，特别涉及一种测距成像装置和应用该测距成像装置的分析检测系统。
背景技术：
：在紧密视觉检测系统中，随着测量精度要求的提升，一般来说要达到微米或者亚微米级，通常需要获取两个面或者多个不同面的图像进行检测。目前，采用同一个相机检测不同高度的待检测面时，首先通过将测距仪设于待检测面的正上方，并探测其至待检测面的高度；然后再将测距仪移开并使得相机移动至待检测面的正上方，进而根据检测的高度再对应调整相机高度，以完成对焦操作，这种传统的方式需要来回切换测距仪和相机位于待检测面的正上方，步骤繁琐，图像获取效率较低。上述内容仅用于辅助理解本申请的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。技术实现要素：本实用新型的主要目的是提出一种测距成像装置，旨在提高获取待检测面的图像的效率。为实现上述目的，本实用新型提出的测距成像装置，包括成像单元、光测距单元、分光件及调节单元；所述成像单元用于对待测物体显示成像，所述待测物体具有朝向所述成像单元的待测面，所述待测面经过第一光路在所述成像单元上显示成像；所述光测距单元与所述成像单元固定连接，所述光测距单元用以接收所述待测面经过第二光路反射的光线；所述分光件设于所述第一光路，并将所述待测物体表面的反射光束分成沿所述第一光路传播的第一光束，以及沿所述第二光路传播的第二光束；所述调节单元与所述成像单元连接，并至少可驱动所述成像单元朝靠近所述待测物体或远离所述待测物体的方向运动。可选地，所述分光件为分光棱镜，所述分光棱镜具有分光面，所述分光面用于将所述待测物体表面的反射光束分成透射的所述第一光束和反射的所述第二光束。可选地，所述第二光路上还设有位于所述光测距单元与所述分光件之间的反射镜；所述第二光束通过所述反射镜形成与所述第一光束平行的第三光束，所述第三光束沿所述第二光路传播。可选地，所述分光面与所述反射镜的反射面平行设置，所述分光面与所述第一光束呈45°夹角设置。可选地，所述调节单元包括螺母和螺杆，所述螺母螺纹连接所述螺杆，所述螺杆连接所述成像单元；所述螺杆的轴向与所述成像单元至所述待测物体的方向一致。可选地，所述调节单元为气缸，所述气缸具有缸体和滑动连接于所述缸体内的活塞杆，所述活塞杆与所述成像单元连接；所述活塞杆的长度延伸方向与所述成像单元至所述待测物体的方向一致。可选地，测距成像装置还包括控制单元，所述光测距单元、所述成像单元及所述调节单元均与所述控制单元电连接。可选地，测距成像装置还包括显示面板，所述显示面板与所述光测距单元电连接以显示所述光测距单元至所述待测面的距离值。可选地，所述测距成像装置包括外壳，所述成像单元、所述光测距单元以及所述分光件均设置于所述外壳内。本实用新型还提出一种分析检测系统，包括分析单元和测距成像装置，所述测距成像装置包括成像单元、光测距单元、分光件及调节单元；所述成像单元用于对待测物体的表面显示成像，所述待测物体具有朝向所述成像单元的若干待测面，一所述待测面经过第一光路在所述成像单元上对焦显示成像；所述光测距单元与所述成像单元固定连接，所述光测距单元用以接收所述待测面经过第二光路反射的光线；所述分光件设于所述第一光路，并将所述待测物体表面的反射光束分成沿所述第一光路传播的第一光束，以及沿所述第二光路传播的第二光束；所述调节单元与所述成像单元连接，并至少可驱动所述成像单元朝靠近所述待测物体或远离所述待测物体的方向运动；所述分析单元与所述成像单元电连接。本实用新型技术方案通过在第一光路设置分光件，则由待测物体表面反射的光束可被分光件分成沿第一光路传播的第一光束和沿第二管路传播的第二光束，从而当成像单元正对待测物体的表面时，既可实现待测面成像于成像单元的效果，又可实现光测距单元探测第二光路的路径长度值的效果。进一步地，只需通过调节单元根据该第二光路的路径长度值对应驱动成像单元朝靠近所述待测物体或远离所述待测物体的方向运动到特定的位置，以使得成像单元能够呈现出待测物体表面的清晰图像，从而避免增加来回切换光测距单元和成像单元的位置的步骤，提高了获取待测物体表面的清晰图像的效率。附图说明为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本实用新型测距成像装置一实施例的结构示意图。附图标号说明：标号名称标号名称100成像单元200光测距单元300分光件310分光面400反射镜410反射面500待测物体510待测面610第一光束710第二光束720第三光束800外壳900照明灯本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。本实用新型提出一种测距成像装置。在本实用新型实施例中，如图1所示，该测距成像装置包括成像单元100、光测距单元200、分光件300及调节单元(未示出)；成像单元100用于对待测物体500显示成像，待测物体500具有朝向成像单元100的待测面510，待测面510经过第一光路(即图1中待测面510至成像单元100之间的实线箭头路径)在成像单元100上显示成像；光测距单元200与成像单元100固定连接，光测距单元200用以接收待测面510经过第二光路(即图1中虚线所示的路径)反射的光线；分光件300设于第一光路，并将待测物体500表面的反射光束分成沿第一光路传播的第一光束610，以及沿第二光路传播的第二光束710；调节单元与成像单元100连接，并至少可驱动成像单元100朝靠近待测物体500或远离待测物体500的方向运动。待测物体500的待测面510在照明灯900或太阳光下反射光线，经过第一光路的传递，成像单元100接收待测面510的反射光线，形成显示图像，待测物体500具有朝向成像单元100的若干待测面510，一待测面510经过第一光路则可在成像单元100上对焦显示成像。光测距单元200可发射光线至待测物体500的一待测面510，同时也可以接收由该待测面510反射的反射光线，并通过计时器计算发射至发射回来所用的时间，进而计算得出光测距单元200至待测面510的距离。进一步地，当成像单元100正对待测物体500的一待测面510设置时，通过光测距单元200与成像单元100固定连接，则光测距单元200至待测面510的距离与成像单元100至待测面510的距离具有一定的换算关系，即第二光路的路径长度值与第一光路的路径长度值具有一定的换算关系；因此当得知第二光路的路径长度值，即可通过调节单元对应调整成像单元100运动一定的距离，进而可使得待测面510能够在成像单元100上清晰成像。具体地，例如基于光测距单元200的出光方向与成像单元100的镜头朝向相同、且成像单元100的镜头正对待测面510的状态，若首次进行对焦测试过程中，第二光路的路径长度值为10cm时，与其固定连接的成像单元100可得到待测面510的清晰图像；那么基于上述状态，在检测其他的待测面510时，若检测到第二光路的路径长度值为12cm，则可通过调节单元将成像单元100朝靠近待测面510的方向运动2cm；若检测到第二光路的路径长度值为8cm，则可通过调节单元驱动成像单元100朝远离待测面510的方向运动2cm。当然，在其他实施例中，光测距单元200的出光方向还可与成像单元100的镜头朝向不同，例如光测距单元200的出光方向可与成像单元100的镜头朝向垂直或呈锐角设置均可，只要测得第二光路的路径长度值后，能够按一定的计算公式计算出成像单元100应该移动多少距离即可保证待测面510在成像单元100清晰成像的方案均在本实用新型所保护的范围之内。进一步地，该测距成像装置还可包括控制器和计算单元，该计算单元和调节单元均与控制器电连接，计算单元用以根据测得的第二光路的路径长度值计算出成像单元100应移动的距离，进而通过控制器控制调节单元动作，以驱动成像单元100移动。可以理解的是，计算单元内存储的计算公式可根据成像单元100与光测距单元200安装的具体位置和角度综合得到。本实用新型技术方案通过在第一光路设置分光件300，则由待测物体500表面反射的光束可被分光件300分成沿第一光路传播的第一光束610和沿第二管路传播的第二光束710，从而当只有成像单元100正对待测物体500的表面时，既可实现待测面510成像于成像单元100的效果，又可实现光测距单元200探测第二光路的路径长度值。进一步地，只需通过调节单元根据该距离对应驱动成像单元100朝靠近待测物体500或远离待测物体500的方向运动到特定的位置，即可使得成像单元100能够呈现出待测物体500表面的清晰图像，从而避免增加来回切换光测距单元200和成像单元100的位置的步骤，提高了获取待测物体500表面的清晰图像的效率。进一步地，如图1所示，分光件300为分光棱镜，分光棱镜具有分光面310，分光面310用于将待测物体500表面的反射光束分成透射的第一光束610和反射的第二光束710。如此设置，则可使得由待测面510反射的光线通过分光面310时，一部分光线直接透射形成第一光束610，另一部分光线可通过反射形成第二光束710，由于第二光束710为第二光路的一部分光束，因此可使得待测面510反射的光线可被光测距单元200接收；进而在成像单元100正对待测面510的状态下，既可实现待测面510通过第一光束610成像于成像单元100，又可通过光测距单元200实现测量第二光路的路径长度值的效果。当然，在其他实施例中分光件300还可为光栅分光器，本实施例中为了设置简单可选用分光棱镜。进一步地，如图1所示，第二光路上还设有位于光测距单元200与分光件300之间的反射镜400；第二光束710通过反射镜400形成与第一光束610平行的第三光束720，第三光束720沿第二光路传播。如此设置，则根据光测距仪测量的其至待测面510之间的距离，便于计算调整成像单元100移动的距离。例如，基于第三光束720平行第一光束610的方案，若在初次调试时，光测距仪测得的其至待测面510的距离为a1时，与其固定连接的成像单元100可得到待测面510的清晰图像；那么在检测其他待测面510时，光测距仪测得其至其他待测面510的距离为a2(a2＞a1)，则只需通过调节单元驱动成像单元100向靠近其他待测面510的方向移动(a2-a1)的距离。如此则便于计算成像单元100需调整的距离。另外，通过上述设置还可使得测距成像装置的内部结构安装更加紧凑且占用空间较小。进一步地，如图1所示，本实施例中，反射镜400具有反射面410，反射面410与分光面310平行设置，且分光面310与第一光束610呈45°夹角设置。如此设置则能够较容易地实现第一光束610与第三光束720平行的效果。为了能够通过调节单元驱动成像单元100运动，以靠近待测物体500或远离待测物体500，本实用新型提供一种实施例：调节单元包括螺母(未示出)和螺杆(未示出)，螺母螺纹连接螺杆，螺杆连接成像单元100；螺杆的轴向与成像单元100至待测物体500的方向一致。如此设置，则通过驱动螺母转动，即可进一步驱动螺杆沿其轴向运动，进而实现驱动成像单元100运动的效果。可以理解的是，本实施例中可通过电机与螺母传动连接，则电机可驱动螺母正转或反转，可以理解的是，螺母正转或反转即可驱动成像单元100朝靠近待测面510或远离待测面510的方向运动。当然，在其他实施例中，螺母和螺杆可分别被齿轮和齿条替代，或者螺母和螺杆可分别被蜗轮和蜗杆替代。本实用新型还提供另一种实施例：调节单元为气缸(未示出)，气缸具有缸体(未示出)和滑动连接于缸体内的活塞杆(未示出)，活塞杆与成像单元100连接；活塞杆的长度延伸方向与成像单元100至待测物体500的方向一致。如此设置，则可直接通过气缸的活塞杆驱动成像单元100运动，以朝靠近待测面510的方向或远离待测面510的方向运动。进一步地，为了能够根据光测距单元200测得的第二光路的路径长度值，自动通过调节单元驱动成像单元100运动，本实施例中，测距成像装置还包括控制单元(未示出)，光测距单元200、成像单元100及调节单元均与控制单元电连接。具体地，当光测距单元200测得第二光路的路径长度后，将该长度信号发送至控制单元，从而控制单元根据该长度信号控制调节单元驱动成像单元100运动，以使得成像单元100自动运动至能够将待测面510清晰成像的位置。进一步地，测距成像装置还包括显示面板(未示出)，显示面板与光测距单元200电连接以显示光测距单元200至待测面510的距离值。可以理解的是，当控制单元损坏或者不存在控制单元时，可通过观察显示面板上第二光路的路径长度值手动驱动调节单元，进而通过调节单元驱动成像单元100运动，以使得成像单元100运动至能够将待测面510清晰成像的位置。进一步地，如图1所示，测距成像装置包括外壳800，成像单元100、光测距单元200以及分光件300均设置于外壳800内。当然，除此之外，测距成像装置还可包括照明灯900，照明灯900设于分光件300与待测面510之间，且照明灯900用以对待测面510进行照明。照明灯900也可设于外壳800内部。本实用新型还提出一种分析检测系统，该分析检测系统包括分析单元和测距成像装置，该测距成像装置的具体结构参照上述实施例，由于本分析检测系统采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，分析单元与成像单元100电连接。当成像单元100内成像出待测面510的清晰图像后，成像单元100可将该图像发送至分析单元，从而分析单元可对待测面510的图像进行进一步地分析，以实现对待测物体500的待测面510进行分析检测的效果。以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的
技术领域：
均包括在本实用新型的专利保护范围内。当前第1页1 2 3
技术特征：1.一种测距成像装置，其特征在于，包括：
成像单元，所述成像单元用于对待测物体显示成像，所述待测物具有朝向所述成像单元的待测面，待测面经过第一光路在所述成像单元上显示成像；
光测距单元，所述光测距单元与所述成像单元固定连接，所述光测距单元用以接收所述待测面经过第二光路反射的光线；
分光件，所述分光件设于所述第一光路，并将所述待测物体表面的反射光束分成沿所述第一光路传播的第一光束，以及沿所述第二光路传播的第二光束；及
调节单元，所述调节单元与所述成像单元连接，并至少可驱动所述成像单元朝靠近所述待测物体或远离所述待测物体的方向运动。
2.如权利要求1所述的测距成像装置，其特征在于，所述分光件为分光棱镜，所述分光棱镜具有分光面，所述分光面用于将所述待测物体表面的反射光束分成透射的所述第一光束和反射的所述第二光束。
3.如权利要求2所述的测距成像装置，其特征在于，所述第二光路上还设有位于所述光测距单元与所述分光件之间的反射镜；所述第二光束通过所述反射镜形成与所述第一光束平行的第三光束，所述第三光束沿所述第二光路传播。
4.如权利要求3所述的测距成像装置，其特征在于，所述分光面与所述反射镜的反射面平行设置，所述分光面与所述第一光束呈45°夹角设置。
5.如权利要求1至4中任意一项所述的测距成像装置，其特征在于，所述调节单元包括螺母和螺杆，所述螺母螺纹连接所述螺杆，所述螺杆连接所述成像单元；所述螺杆的轴向与所述成像单元至所述待测物体的方向一致。
6.如权利要求1至4中任意一项所述的测距成像装置，其特征在于，所述调节单元为气缸，所述气缸具有缸体和滑动连接于所述缸体内的活塞杆，所述活塞杆与所述成像单元连接；所述活塞杆的长度延伸方向与所述成像单元至所述待测物体的方向一致。
7.如权利要求1至4中任意一项所述的测距成像装置，其特征在于，测距成像装置还包括控制单元，所述光测距单元、所述成像单元及所述调节单元均与所述控制单元电连接。
8.如权利要求1至4中任意一项所述的测距成像装置，其特征在于，测距成像装置还包括显示面板，所述显示面板与所述光测距单元电连接以显示所述第二光路的路径长度值。
9.如权利要求1至4中任意一项所述的测距成像装置，其特征在于，所述测距成像装置包括外壳，所述成像单元、所述光测距单元以及所述分光件均设置于所述外壳内。
10.一种分析检测系统，其特征在于，包括分析单元和如权利要求1至9中任意一项所述的测距成像装置，所述分析单元与所述成像单元电连接。
技术总结本实用新型公开一种测距成像装置和分析检测系统，其中，测距成像装置包括成像单元、光测距单元、分光件及调节单元；成像单元用于对待测物体显示成像，待测物体具有朝向成像单元的待测面，待测面经过第一光路在成像单元上显示成像；光测距单元与成像单元固定连接，光测距单元用以接收待测面经过第二光路反射的光线；分光件设于第一光路，并将待测物体表面的反射光束分成沿第一光路传播的第一光束，以及沿第二光路传播的第二光束；调节单元与成像单元连接，并至少可驱动成像单元朝靠近待测物体或远离待测物体的方向运动。本实用新型技术方案提高了获取待测物体表面的清晰图像的效率。
技术研发人员：董南京;孙德波;王玉良
受保护的技术使用者：荣成歌尔电子科技有限公司
技术研发日：2019.09.23
技术公布日：2020.06.09
