專(zhuān)利名稱(chēng)：三維形貌痕跡比對(duì)測(cè)量?jī)x的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及物體表面形貌重建的非接觸式測(cè)量裝置，特別涉及刑偵證據(jù)如槍彈、工具痕跡鑒識(shí)的三維形貌痕跡比對(duì)測(cè)量?jī)x。
背景技術(shù)：
目前對(duì)刑偵物證，如槍彈的彈頭、彈殼及工具線條痕跡等方面的比對(duì)和檢測(cè)，尚處在以實(shí)物樣本存儲(chǔ)來(lái)分析的狀況，對(duì)痕跡信息的檢測(cè)仍停留在借助單一儀器直接觀察二維圖像比對(duì)的技術(shù)層面上，無(wú)法解決在三維空間物體形貌技術(shù)和痕跡比對(duì)技術(shù)中存在的精確定位測(cè)量難題。近年來(lái)，隨著原先主要用于工程方面的物體表面三維形貌重建的非接觸檢測(cè)技術(shù)的成熟及發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)有將物體三維形貌重建的非接觸移相檢測(cè)技術(shù)，應(yīng)用于刑偵 產(chǎn)生的正弦強(qiáng)度光柵條紋投射于物體上，CCD攝像機(jī)將含有被測(cè)物面大量信息的條紋圖像采集回來(lái)，計(jì)算機(jī)利用相移技術(shù)及二進(jìn)制編碼技術(shù)，計(jì)算求得相對(duì)應(yīng)點(diǎn)的高度值，進(jìn)而重建出被測(cè)物面的表面形貌。該裝置的C⑶攝像機(jī)及條紋投影儀以及物證工作臺(tái)通過(guò)支架安裝于底座上，但由于該裝置硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，其功能尚不完善，如CCD攝像機(jī)、條紋投影儀以及物證工作臺(tái)的調(diào)整精度較低，影響力測(cè)量精度及效率。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)硬件部分中存在的調(diào)整精度較低的缺陷，提供的一種三維形貌痕跡比對(duì)測(cè)量裝置。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用了如下技術(shù)方案一種三維形貌痕跡比對(duì)測(cè)量?jī)x，其特征在于包括a、基座；b、立柱，設(shè)置于基座上平面，立柱內(nèi)設(shè)有快速升降裝置，快速升降裝置上連接微調(diào)升降裝置；C、顯微攝像機(jī)，它通過(guò)攝像機(jī)支架與微調(diào)升降裝置聯(lián)接；d、投影儀，它通過(guò)五維調(diào)節(jié)裝置連接于攝像機(jī)支架上；e、云臺(tái)，設(shè)置在基座的上平面，云臺(tái)包括二維移動(dòng)臺(tái)，二維移動(dòng)臺(tái)上面連接一個(gè)橫向角位臺(tái)，橫向角位臺(tái)上面連接一個(gè)縱向角位臺(tái)，縱向角位臺(tái)上面連接一個(gè)旋轉(zhuǎn)臺(tái)，旋轉(zhuǎn)臺(tái)上設(shè)有工件夾具。所述的二維移動(dòng)臺(tái)、橫向角位臺(tái)、縱向角位臺(tái)及旋轉(zhuǎn)臺(tái)都是公知產(chǎn)品，其兩兩之間采用定位銷(xiāo)配合聯(lián)接最終實(shí)現(xiàn)云臺(tái)具有沿X、Y軸的二維平移、繞Z軸的正交角位調(diào)整及360度旋轉(zhuǎn)功能。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，可以有一下進(jìn)一步的技術(shù)方案所述快速升降裝置包括設(shè)置在立柱內(nèi)的步進(jìn)絲桿，步進(jìn)絲桿上端與設(shè)置在立柱上方的步進(jìn)電機(jī)連接，步進(jìn)絲桿上連接第一滑塊螺母，第一滑塊螺母與微調(diào)升降裝置連接。[0014]所述微調(diào)升降裝置包括與第一滑塊螺母連接的蓋板，蓋板上連接一個(gè)微調(diào)箱，微調(diào)箱中設(shè)有帶有手輪的蝸桿，蝸桿與渦輪嚙合，渦輪中連接一根垂直螺桿，垂直螺桿與第二滑塊螺母連接配合，第二滑塊螺母與攝像機(jī)支架連接。所述五維調(diào)節(jié)裝置包括連接于攝像機(jī)支架上的箱體，箱體中垂直方向設(shè)有手輪絲桿，手輪絲桿上連接第三滑塊螺母，第三滑塊螺母上連接一個(gè)垂直移動(dòng)塊，垂直移動(dòng)塊中設(shè)置固定一個(gè)橫向螺母，通過(guò)手輪絲桿帶動(dòng)第三滑塊螺母垂直移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)Y向(垂直方向)的調(diào)整。另設(shè)置一個(gè)橫向移動(dòng)塊，橫向手輪螺桿穿過(guò)橫向移動(dòng)塊、并且橫向手輪螺桿的螺桿部分與橫向固定螺母連接配合，通過(guò)手輪螺桿與橫向固定螺母配合，橫向移動(dòng)塊側(cè)面連接一個(gè)導(dǎo)向板，導(dǎo)向板上設(shè)有導(dǎo)向槽，定位螺釘穿過(guò)導(dǎo)向槽與垂直移動(dòng)塊中的螺釘孔連接配合，實(shí)現(xiàn)橫向移動(dòng)塊X向(橫向)的調(diào)整。橫向移動(dòng)塊上連接一個(gè)縱向螺桿，縱向螺桿與手輪螺母套筒中的螺母部分連接配合，手輪螺母套筒中的套筒上設(shè)有環(huán)形槽。一個(gè)調(diào)節(jié)板一側(cè)設(shè)有連接孔與手輪螺母套筒連接配合，并由調(diào)節(jié)板中設(shè)置的定位螺釘與環(huán)形槽形成定位配合，調(diào)節(jié)板中部設(shè)有投影儀連接孔，調(diào)節(jié)板另一側(cè)設(shè)有緊定螺釘與投影儀連接孔配合，通過(guò)手輪螺母套筒與縱向螺桿配合帶動(dòng)調(diào)節(jié)板Z向(縱向)調(diào)整，通過(guò)手輪螺母套筒與調(diào)節(jié)板中連接孔及定位螺釘?shù)呐浜?，?shí)現(xiàn)周向調(diào)整。另外，在顯微攝像機(jī)下端聯(lián)接有弧形光源支架，弧形光源支架下端設(shè)有可調(diào)節(jié)角度的聚光燈與顯微攝像機(jī)配合，使聚光燈光線照射到夾具中的物體上。使用時(shí)，將帶有觀測(cè)樣本的夾具置于旋轉(zhuǎn)臺(tái)上，將光源接在光源座上，啟動(dòng)立柱組件的步進(jìn)電機(jī)，快速調(diào)整顯微攝像組件及顯微投影組件的大致高度，調(diào)整光源座角度使光源對(duì)準(zhǔn)觀測(cè)樣本，使用粗微調(diào)升降裝置調(diào)整顯微攝像組件的高度以獲得清晰的對(duì)焦；使用調(diào)節(jié)絲桿調(diào)整顯微投影組件的高度，使用調(diào)節(jié)螺桿調(diào)整顯微投影組件的左右位置，使用調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)整顯微投影組件的前后位置，通過(guò)控制階梯軸軸端的圓柱面上開(kāi)設(shè)平面的斜度可以調(diào)整顯微投影組件的投影方向。在觀測(cè)過(guò)程中，尚需要對(duì)云臺(tái)組件上的觀測(cè)樣本進(jìn)行位置調(diào)整，可以使用整體二維平臺(tái)實(shí)現(xiàn)樣本在x、Y軸向的平移，使用配對(duì)角位臺(tái)實(shí)現(xiàn)樣本繞Z軸的正交方位小角度調(diào)整，使用旋轉(zhuǎn)臺(tái)實(shí)現(xiàn)樣本在XY平面上360度范圍內(nèi)的旋轉(zhuǎn)。采用本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是通過(guò)非接觸式測(cè)量，視場(chǎng)可變，分辨率可調(diào)，采用電動(dòng)、手動(dòng)相結(jié)合的多維調(diào)焦云臺(tái)及多種夾具，以適用于多種檢材夾持和測(cè)量姿態(tài)調(diào)整的需要，其結(jié)構(gòu)合理、性能穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)便，可用于微電子微機(jī)械精密件質(zhì)量檢測(cè)，從而提高質(zhì)量檢驗(yàn)技術(shù)水平和工作效率。

圖I是本實(shí)用新型的主視圖；圖2是本實(shí)用新型的快速升降裝置及微調(diào)升降裝置剖視圖；圖3是本實(shí)用新型的五維調(diào)節(jié)裝置的立體圖；圖4是本實(shí)用新型的五維調(diào)節(jié)裝置另一個(gè)側(cè)面的立體圖；圖5是本實(shí)用新型的五維調(diào)節(jié)裝置的Y向及X向調(diào)整結(jié)構(gòu)原理圖；圖6是本實(shí)用新型的五維調(diào)節(jié)裝置的Z向調(diào)整結(jié)構(gòu)原理圖；圖7是本實(shí)用新型的云臺(tái)立體結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)說(shuō)明如圖1，為本實(shí)用新型提供的一種三維形貌痕跡比對(duì)測(cè)量?jī)x，包括基座I、立柱2、顯微攝像機(jī)3、投影儀4、云臺(tái)5，以下分別對(duì)上述五個(gè)部分進(jìn)行詳細(xì)描述a、基座I,結(jié)構(gòu)明了，不需進(jìn)一步說(shuō)明；b、立柱2，設(shè)置于基座上平面后側(cè)位置，立柱內(nèi)設(shè)有快速升降裝置2a，快速升降裝置2a上連接微調(diào)升降裝置2b。參見(jiàn)圖2，所述快速升降裝置2a包括設(shè)置在立柱2內(nèi)腔體中的步進(jìn)絲桿202，步進(jìn)絲桿202上端與設(shè)置在立柱上方的步進(jìn)電機(jī)201連接，步進(jìn)絲桿202上連接第一滑塊螺母203，第一滑塊螺母203與微調(diào)升降裝置2b連接，當(dāng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)步進(jìn)絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)，則第一滑塊螺母203沿著立柱2的內(nèi)腔上下移動(dòng)，而第一滑塊螺母203則與蓋板209連接，·它一方面起到連接微調(diào)升降裝置2b的作用，另一方面起到封蓋立柱2內(nèi)腔體的作用。所述微調(diào)升降裝置2b包括與第一滑塊螺母203連接的蓋板209，蓋板209上連接一個(gè)微調(diào)箱204，微調(diào)箱中設(shè)有帶有手輪的蝸桿205，蝸桿205與渦輪206嚙合，渦輪中連接一根垂直螺桿207，垂直螺桿與第二滑塊螺母208連接配合，第二滑塊螺母208與L形的攝像機(jī)支架3a連接，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)帶有手輪的蝸桿205，最終可以帶動(dòng)第二滑塊螺母208上下移動(dòng)，使攝像機(jī)支架3a達(dá)到上下微量位移調(diào)整的目的。C、顯微攝像機(jī)3，它是公知技術(shù)，如圖I、圖2所示，它連接于L形的攝像機(jī)支架3a上邊的孔中。在顯微攝像機(jī)下端聯(lián)接有可以繞攝像機(jī)軸心轉(zhuǎn)動(dòng)的弧形光源支架8，弧形光源支架下端設(shè)有可調(diào)節(jié)角度的聚光燈8a與顯微攝像機(jī)配合，使聚光燈8a光線可以以任何角度照射到夾具6中的被測(cè)物上。d、投影儀4，它通過(guò)五維調(diào)節(jié)裝置7連接于攝像機(jī)支架3a上。參見(jiàn)圖3、圖4、圖5及圖6，所述五維調(diào)節(jié)裝置7包括連接于攝像機(jī)支架3a上的箱體701，箱體701中垂直方向設(shè)有手輪絲桿707，手輪絲桿707上連接第三滑塊螺母702，第三滑塊螺母702上連接一個(gè)垂直移動(dòng)塊703，垂直移動(dòng)塊703中設(shè)置固定一個(gè)橫向螺母704，通過(guò)手輪絲桿707、第三滑塊螺母702的轉(zhuǎn)動(dòng)配合，帶動(dòng)垂直移動(dòng)塊703的垂直移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)Y向(垂直方向)的調(diào)整。另設(shè)置一個(gè)橫向移動(dòng)塊705,橫向手輪螺桿706穿過(guò)橫向移動(dòng)塊、并且橫向手輪螺桿706的螺桿部分與橫向螺母704連接配合，橫向移動(dòng)塊705側(cè)面連接一個(gè)導(dǎo)向板75a，導(dǎo)向板75a上設(shè)有導(dǎo)向槽75b，定位螺釘75c穿過(guò)導(dǎo)向槽75b與垂直移動(dòng)塊703中的螺釘孔連接配合；通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)橫向手輪螺桿706可以帶動(dòng)橫向移動(dòng)塊705在X方向移動(dòng)，然后由定位螺釘75c固定調(diào)整好的位置。如圖6所示，橫向移動(dòng)塊705上連接一個(gè)縱向螺桿708，縱向螺桿708與手輪螺母套筒709中的螺母部分連接配合，手輪螺母套筒709中的套筒上設(shè)有環(huán)形槽711。調(diào)節(jié)板712 —側(cè)設(shè)置的連接孔710與手輪螺母套筒709連接配合，并由調(diào)節(jié)板712中設(shè)置的定位螺釘713與環(huán)形槽711形成定位配合，通過(guò)旋轉(zhuǎn)手輪螺母套筒709與縱向螺桿708配合，可以帶動(dòng)調(diào)節(jié)板712在縱向(Z向)移動(dòng)，另一方面通過(guò)手輪螺母套筒與調(diào)節(jié)板712中連接孔710及定位螺釘713的配合，還可以調(diào)整調(diào)節(jié)板軸向的旋轉(zhuǎn)角度(周向調(diào)整)，最終實(shí)現(xiàn)投影儀的四維調(diào)整功能。調(diào)節(jié)板712中部設(shè)有投影儀連接孔714，連接孔714中設(shè)有投影儀4，調(diào)節(jié)板712另一側(cè)設(shè)有緊定螺釘715與投影儀連接孔配合將投影儀固定。e、云臺(tái)5，如圖I、圖7所示，它設(shè)置在基座的上平面。云臺(tái)5包括二維移動(dòng)臺(tái)501，二維移動(dòng)臺(tái)501上面連接一個(gè)橫向角位臺(tái)502，它可以在XY平面內(nèi)調(diào)整角度；橫向角位臺(tái)502上面連接一個(gè)縱向角位臺(tái)503，它可以在YZ平面內(nèi)調(diào)整角度；縱向角位臺(tái)503上面連接一個(gè)旋轉(zhuǎn)臺(tái)504，它可以在XZ平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)角度；旋轉(zhuǎn)臺(tái)504上連有有工件夾具6，夾具6中裝夾有被測(cè)物證。所述二維移動(dòng)臺(tái)、橫向角位臺(tái)、縱向角位臺(tái)及旋轉(zhuǎn)臺(tái)都是公知產(chǎn)品，其兩兩之間采用定位銷(xiāo)配合聯(lián)接，最終實(shí)現(xiàn)云臺(tái)具有沿Χ、γ軸的二維平移、繞Z軸的正交角位調(diào)整及360 度旋轉(zhuǎn)功能。
權(quán)利要求1.一種三維形貌痕跡比對(duì)測(cè)量?jī)x，其特征在于包括 a、基座(I)； b、立柱(2)，它設(shè)置于基座上平 面，立柱內(nèi)設(shè)有快速升降裝置(2a)，快速升降裝置(2a)上連接微調(diào)升降裝置(2b); C、顯微攝像機(jī)(3),它通過(guò)攝像機(jī)支架(3a)與微調(diào)升降裝置(2b)聯(lián)接； d、投影儀(4)，它通過(guò)五維調(diào)節(jié)裝置(7)連接于攝像機(jī)支架(3a)上； e、云臺(tái)(5)，設(shè)置在基座的上平面，云臺(tái)(5)包括二維移動(dòng)臺(tái)(501)，二維移動(dòng)臺(tái)(501)上面連接一個(gè)橫向角位臺(tái)(502),橫向角位臺(tái)(502)上面連接一個(gè)縱向角位臺(tái)(503),縱向角位臺(tái)(503)上面連接一個(gè)旋轉(zhuǎn)臺(tái)(504)，旋轉(zhuǎn)臺(tái)(504)上連有工件夾具(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的三維形貌痕跡比對(duì)測(cè)量?jī)x，其特征在于所述快速升降裝置(2a)包括設(shè)置在立柱(2 )內(nèi)的步進(jìn)絲桿(202 )，步進(jìn)絲桿(202 )上端與設(shè)置在立柱上方的步進(jìn)電機(jī)(201)連接，步進(jìn)絲桿(202 )上連接第一滑塊螺母(203 )，第一滑塊螺母(203 )與微調(diào)升降裝置(2b)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三維形貌痕跡比對(duì)測(cè)量?jī)x，其特征在于所述微調(diào)升降裝置(2b )包括與第一滑塊螺母(203 )連接的蓋板(209 )，蓋板(209 )上連接一個(gè)微調(diào)箱(204)，微調(diào)箱中設(shè)有帶有手輪的蝸桿(205)，蝸桿(205)與渦輪(206)嚙合，渦輪中連接一根垂直螺桿(207)，垂直螺桿與第二滑塊螺母(208)連接配合，第二滑塊螺母(208)與攝像機(jī)支架(3a)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的三維形貌痕跡比對(duì)測(cè)量?jī)x，其特征在于所述五維調(diào)節(jié)裝置(7)包括 連接于攝像機(jī)支架(3a)上的箱體(701)，箱體(701)中垂直方向設(shè)有手輪絲桿(707)，手輪絲桿(707)上連接第三滑塊螺母(702)，第三滑塊螺母(702)上連接一個(gè)垂直移動(dòng)塊(703)，垂直移動(dòng)塊(703)中設(shè)置固定一個(gè)橫向螺母(704)； 另設(shè)置一個(gè)橫向移動(dòng)塊(705 ),橫向手輪螺桿(706 )穿過(guò)橫向移動(dòng)塊、并且橫向手輪螺桿(706)的螺桿部分與橫向螺母(704)連接配合，橫向移動(dòng)塊(705)側(cè)面連接一個(gè)導(dǎo)向板(75a),導(dǎo)向板(75a)上設(shè)有導(dǎo)向槽(75b)，定位螺釘(75c)穿過(guò)導(dǎo)向槽(75b)與垂直移動(dòng)塊(703 )中的螺釘孔連接配合；橫向移動(dòng)塊(705 )上連接一個(gè)縱向螺桿(708 )，縱向螺桿(708 )與手輪螺母套筒(709)中的螺母部分連接配合，手輪螺母套筒(709)中的套筒上設(shè)有環(huán)形槽(711)； 調(diào)節(jié)板(712)，調(diào)節(jié)板(712) —側(cè)設(shè)有連接孔(710)與手輪螺母套筒(709)連接配合，并由調(diào)節(jié)板(712)中設(shè)置的定位螺釘(713)與環(huán)形槽(711)形成定位配合，調(diào)節(jié)板(712)中部設(shè)有投影儀連接孔(714)，調(diào)節(jié)板(712)另一側(cè)設(shè)有緊定螺釘(715)與投影儀連接孔配合。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4任一項(xiàng)所述的三維形貌痕跡比對(duì)測(cè)量?jī)x，其特征在于顯微攝像機(jī)下端聯(lián)接有弧形光源支架(8)，弧形光源支架下端設(shè)有可調(diào)節(jié)角度的聚光燈(8a)與顯微攝像機(jī)配合。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種物體表面形貌重建的非接觸式測(cè)量裝置，特別是涉及刑偵證據(jù)如槍彈、工具痕跡鑒識(shí)的三維形貌痕跡比對(duì)測(cè)量?jī)x，包括基座(1)、立柱(2)、云臺(tái)(5)、顯微攝像機(jī)(3)和顯微投影儀(4)。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是通過(guò)對(duì)觀測(cè)樣本進(jìn)行非接觸式測(cè)量，視場(chǎng)可變，分辨率可調(diào)，采用電動(dòng)、手動(dòng)相結(jié)合的多維調(diào)焦云臺(tái)及多種夾具，以適用于多種檢材夾持和測(cè)量姿態(tài)調(diào)整的需要，其結(jié)構(gòu)合理、性能穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)便。
文檔編號(hào)G01B11/24GK202599359SQ201220168570
公開(kāi)日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月20日
發(fā)明者嚴(yán)繼華, 路振濤, 孟凡忠, 梁玉清 申請(qǐng)人:安徽國(guó)盾三維高科技有限公司