專利名稱：小工件視覺(jué)測(cè)量方法及測(cè)量系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及視覺(jué)測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種小工件視覺(jué)測(cè)量方法及測(cè)量系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
機(jī)器視覺(jué)是一個(gè)相當(dāng)新且發(fā)展十分迅速的研究領(lǐng)域，是計(jì)算機(jī)科學(xué)重要的研究領(lǐng)域之一；機(jī)器視覺(jué)由于與被觀測(cè)的對(duì)象無(wú)接觸，因此對(duì)觀測(cè)者與被觀測(cè)對(duì)象都不會(huì)產(chǎn)生任何損傷。激光具有方向性好、高亮度等特點(diǎn)，利用激光做光源來(lái)獲取結(jié)構(gòu)光的主動(dòng)視覺(jué)檢測(cè)，被稱為激光視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)。激光三角法是激光視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)，是非接觸光學(xué)測(cè)量的重要形式，并且作為一種非接觸測(cè)量手段已經(jīng)越來(lái)越引起人們的重視。激光三角法一般應(yīng)用于工業(yè)制造領(lǐng)域，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)線上的工件表面二維、三維結(jié)構(gòu)信息的獲取或加工進(jìn)行精確定位；具體地，激光三角法測(cè)距主要用于以下檢測(cè)位移檢測(cè)(包括距離測(cè)量、厚度檢測(cè)、液位檢測(cè)等方面)、表面檢測(cè)(出其表面的起伏或整體的傾斜角度)、形貌檢測(cè)(如工業(yè)上檢測(cè)汽車的車體、零件，生物醫(yī)學(xué)上獲取表面三維結(jié)構(gòu)信息，在地理方面上繪制立體地圖等)。但是現(xiàn)有的激光三角法很難獲得工件的高度信息。針對(duì)復(fù)雜小工件有多個(gè)測(cè)量尺寸且分布在不同高度上的特點(diǎn)，采用傳統(tǒng)的二維視覺(jué)測(cè)量方法很難獲得工件的高度信息，由于傳統(tǒng)的接觸式測(cè)量容易損傷工件表面和改變工件的相對(duì)位置，且由于測(cè)量結(jié)果往往會(huì)因檢驗(yàn)者讀數(shù)方式及測(cè)量方法的不同而不準(zhǔn)確。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種小工件視覺(jué)測(cè)量方法及測(cè)量系統(tǒng)，通過(guò)采用非接觸式測(cè)量提高對(duì)小工件測(cè)量的準(zhǔn)確性。本發(fā)明實(shí)施例提供一種小工件視覺(jué)測(cè)量方法，包括在被測(cè)工件的高度范圍內(nèi)，利用線結(jié)構(gòu)光發(fā)生器生成的線結(jié)構(gòu)光對(duì)被測(cè)工件所在的測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行高度分層標(biāo)定，得到所述測(cè)量系統(tǒng)的高度標(biāo)定參數(shù)；利用所述測(cè)量系統(tǒng)中的圓形靶標(biāo)在每一分層高度對(duì)所述測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行平面二維尺寸標(biāo)定，得到所述測(cè)量系統(tǒng)在每一分層高度對(duì)應(yīng)的平面標(biāo)定參數(shù)；將所述平面標(biāo)定參數(shù)與所述高度標(biāo)定參數(shù)進(jìn)行擬合，建立所述平面標(biāo)定參數(shù)和所述聞度標(biāo)定參數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系；利用激光三角法測(cè)量所述被測(cè)工件的臺(tái)階面的高度；通過(guò)所述被測(cè)工件的臺(tái)階面的高度、所述被測(cè)工件的臺(tái)階面的高度對(duì)應(yīng)的平面標(biāo)定參數(shù)和所述對(duì)應(yīng)關(guān)系獲取所述被測(cè)工件的測(cè)量參數(shù)。本發(fā)明實(shí)施例還提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)上述技術(shù)方案的小工件視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括線結(jié)構(gòu)光發(fā)生器、攝像機(jī)、升降臺(tái)、圖像采集卡、計(jì)算機(jī)；其中，在被測(cè)工件的高度范圍內(nèi)，所述攝像機(jī)用于獲取所述線結(jié)構(gòu)光發(fā)生器生成的線結(jié)構(gòu)光的多幅光條圖像和所述圓形祀標(biāo)的多幅祀標(biāo)圖像；所述計(jì)算機(jī)根據(jù)所述光條圖像對(duì)所述測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行高度分層標(biāo)定，得到所述測(cè)量系統(tǒng)的聞度標(biāo)定參數(shù)；所述計(jì)算機(jī)利用所述多幅靶標(biāo)圖像在每一分層高度對(duì)所述測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行平面二維尺寸標(biāo)定，得到所述測(cè)量系統(tǒng)在每一分層高度對(duì)應(yīng)的平面標(biāo)定參數(shù)；將所述平面標(biāo)定參數(shù)與所述高度標(biāo)定參數(shù)進(jìn)行擬合，建立所述平面標(biāo)定參數(shù)和所述高度標(biāo)定參數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系;所述計(jì)算機(jī)利用激光三角法測(cè)量所述被測(cè)工件的臺(tái)階面的高度；通過(guò)所述被測(cè)工件的臺(tái)階面的高度和所述對(duì)應(yīng)關(guān)系獲取所述被測(cè)工件的測(cè)量參數(shù)。本發(fā)明提供的小工件視覺(jué)測(cè)量方法及測(cè)量系統(tǒng)，通過(guò)在被測(cè)工件的高度范圍內(nèi)對(duì)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行高度分層標(biāo)定和平面二維尺寸標(biāo)定，建立了平面標(biāo)定參數(shù)和高度標(biāo)定參數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系；用激光三角法測(cè)量被測(cè)工件各平面的高度，得到被測(cè)工件的各平面處的測(cè)量參數(shù)，從而完成了對(duì)被測(cè)工件的不同高度平面幾何尺寸的測(cè)量，由于對(duì)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一的
標(biāo)定后再對(duì)被測(cè)工件進(jìn)行尺寸測(cè)量，因此提高了對(duì)被測(cè)工件測(cè)量的準(zhǔn)確性。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本發(fā)明實(shí)施例所適用的測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例所采用的圓形靶標(biāo)的示意圖；圖3為本發(fā)明小工件視覺(jué)測(cè)量方法一個(gè)實(shí)施例的流程示意圖；圖4為本發(fā)明小工件視覺(jué)測(cè)量方法又一個(gè)實(shí)施例的流程示意圖；圖5為圖4所示實(shí)施例中在第I層光條圖像的示意圖；圖6為圖4所示實(shí)施例中在第2層光條圖像的示意圖；圖7為圖4所示實(shí)施例中在第20層光條圖像的示意圖；圖8為圖4所示實(shí)施例在測(cè)量階梯狀工件時(shí)的光條中心的圖像示意圖；圖9為圖4所示實(shí)施例進(jìn)行誤差分析所采用的靶標(biāo)圖像的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。圖I為本發(fā)明實(shí)施例所適用的測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為本發(fā)明實(shí)施例所采用的圓形靶標(biāo)的示意圖；如圖I所示，測(cè)量系統(tǒng)10包括實(shí)驗(yàn)臺(tái)11、升降臺(tái)12、光源13、線結(jié)構(gòu)光發(fā)生器14、攝像機(jī)15、計(jì)算機(jī)16。其中，線結(jié)構(gòu)光發(fā)生器14和攝像機(jī)(具體可以為C⑶相機(jī))15以及光源13共同用于采集光條圖像及被測(cè)物圖像，將采集的圖像發(fā)送到計(jì)算機(jī)16，計(jì)算機(jī)16對(duì)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定并對(duì)被測(cè)工件進(jìn)行幾何參數(shù)的測(cè)量，最后由相應(yīng)的輸出設(shè)備輸出測(cè)量結(jié)果。由于本發(fā)明實(shí)施例采用了一個(gè)攝像機(jī)，因此實(shí)現(xiàn)了單鏡頭對(duì)三維空間中的工件進(jìn)行尺寸測(cè)量。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，用于攝像機(jī)參數(shù)標(biāo)定的靶標(biāo)根據(jù)具體需要設(shè)置在測(cè)量系統(tǒng)10中(圖I中未示出)，進(jìn)一步地，靶標(biāo)可以設(shè)置在升降臺(tái)12的上表面上；如圖2所示，靶標(biāo)具有以下兩個(gè)基本條件①靶標(biāo)特征點(diǎn)的相對(duì)位置關(guān)系已知圖像特征點(diǎn)的坐標(biāo)容易求取。靶標(biāo)可以根據(jù)實(shí)際圖像測(cè)量系統(tǒng)的視場(chǎng)大小具體設(shè)計(jì)，因此本發(fā)明實(shí)施例對(duì)靶標(biāo)的大小和形狀并未做限制。本發(fā)明實(shí)施例具體測(cè)量系統(tǒng)采用圓形靶標(biāo)上的特征點(diǎn)的直徑為2mm，兩相鄰特征點(diǎn)的圓心距為2. 5mm。圖3為本發(fā)明小工件視覺(jué)測(cè)量方法一個(gè)實(shí)施例的流程示意圖；如圖3所示，本發(fā)明實(shí)施例具體包括如下步驟步驟301、在被測(cè)工件的高度范圍內(nèi)，利用線結(jié)構(gòu)光發(fā)生器生成的線結(jié)構(gòu)光對(duì)被測(cè)工件所在的測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行高度分層標(biāo)定，得到測(cè)量系統(tǒng)的高度標(biāo)定參數(shù)；步驟302、利用測(cè)量系統(tǒng)中的圓形靶標(biāo)在每一分層高度對(duì)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行平面二維尺寸標(biāo)定，得到測(cè)量系統(tǒng)在每一分層高度對(duì)應(yīng)的平面標(biāo)定參數(shù)；步驟303、將平面標(biāo)定參數(shù)與高度標(biāo)定參數(shù)進(jìn)行擬合，建立平面標(biāo)定參數(shù)和所述高度標(biāo)定參數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系；步驟304、利用激光三角法測(cè)量被測(cè)工件的臺(tái)階面的高度；步驟305、通過(guò)被測(cè)工件的臺(tái)階面的高度、該被測(cè)工件的臺(tái)階面的高度對(duì)應(yīng)的平面標(biāo)定參數(shù)和對(duì)應(yīng)關(guān)系獲取被測(cè)工件的測(cè)量參數(shù)。本發(fā)明實(shí)施例提供的小工件視覺(jué)測(cè)量方法，通過(guò)在被測(cè)工件的高度范圍內(nèi)對(duì)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行高度分層標(biāo)定和平面二維尺寸標(biāo)定，建立了平面標(biāo)定參數(shù)和高度標(biāo)定參數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系；用激光三角法測(cè)量被測(cè)工件各平面的高度，得到被測(cè)工件的各平面處的測(cè)量參數(shù)，從而完成了對(duì)被測(cè)工件的不同高度平面幾何尺寸的測(cè)量，由于對(duì)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一的標(biāo)定后再對(duì)被測(cè)工件進(jìn)行尺寸測(cè)量，因此提高了對(duì)被測(cè)工件測(cè)量的準(zhǔn)確性。圖4為本發(fā)明小工件視覺(jué)測(cè)量方法又一個(gè)實(shí)施例的流程示意圖，圖5為圖4所示實(shí)施例中在第I層光條圖像的示意圖，圖6為圖4所示實(shí)施例中在第2層光條圖像的示意圖，圖7為圖4所示實(shí)施例中在第20層光條圖像的示意圖，圖8為圖4所示實(shí)施例在測(cè)量階梯狀工件時(shí)的光條中心的圖像示意圖，本發(fā)明實(shí)施例可以結(jié)合圖I所示實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖進(jìn)行描述；如圖4所示，本發(fā)明實(shí)施例包括如下步驟步驟401、在被測(cè)工件的高度范圍內(nèi)，從測(cè)量系統(tǒng)的基準(zhǔn)高度開(kāi)始控制測(cè)量系統(tǒng)中的升降臺(tái)垂直移動(dòng)；步驟402、在升降臺(tái)的垂直移動(dòng)過(guò)程中，利用攝像機(jī)拍攝被測(cè)工件在每一分層高度上的光條圖像，光條圖像為測(cè)量系統(tǒng)中的線結(jié)構(gòu)光激光器生成的線結(jié)構(gòu)光形成的圖像；步驟403、在每幅光條圖像上提取線結(jié)構(gòu)光的光條中心，得到多條線結(jié)構(gòu)光在圖像坐標(biāo)系中的多條直線方程；步驟404、采用最小二乘法擬合多條直線方程和升降臺(tái)的移動(dòng)高度對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系;步驟405、根據(jù)函數(shù)關(guān)系獲取測(cè)量系統(tǒng)的高度標(biāo)定參數(shù)；步驟406、在測(cè)量系統(tǒng)的每一分層高度上，利用測(cè)量系統(tǒng)中的圓形靶標(biāo)進(jìn)行線形標(biāo)定和非線性標(biāo)定，得到每一分層高度對(duì)應(yīng)的線性標(biāo)定參數(shù)和非線性標(biāo)定參數(shù)；
步驟407、根據(jù)線性標(biāo)定參數(shù)和非線性標(biāo)定參數(shù)對(duì)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行平面二維尺寸標(biāo)定，得到測(cè)量系統(tǒng)在每一分層高度對(duì)應(yīng)的平面標(biāo)定參數(shù)；步驟408、將平面標(biāo)定參數(shù)與高度標(biāo)定參數(shù)進(jìn)行擬合，建立平面標(biāo)定參數(shù)和所述高度標(biāo)定參數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系；步驟409、利用激光三角法測(cè)量該被測(cè)工件的臺(tái)階面的高度；步驟410、通過(guò)被測(cè)工件的臺(tái)階面的高度、該被測(cè)工件的臺(tái)階面的高度對(duì)應(yīng)的平面標(biāo)定參數(shù)和對(duì)應(yīng)關(guān)系獲取被測(cè)工件的測(cè)量參數(shù)。在上述步驟401 步驟405中，在被測(cè)工件的高度范圍內(nèi)，測(cè)量系統(tǒng)從基準(zhǔn)高度h0開(kāi)始，對(duì)每個(gè)標(biāo)定面，用攝像機(jī)拍攝由線結(jié)構(gòu)光生成器生成的線結(jié)構(gòu)光的光條圖像；提取光條圖像的光條中心，得到每條線結(jié)構(gòu)光在圖像坐標(biāo)系中的光條中心的直線方程，記為y=kiX+bi，由于升降臺(tái)的上升是垂直移動(dòng)，所以升降臺(tái)的載物面始終保持水平，所以直線方
程y=kiX+bi中斜率k值保持不變，截距值b隨高度的升高而變化，因此在圖像坐標(biāo)系中可以得到如圖5 圖7所示的第I層光條圖像、第2層光條圖像、第20層光條圖像的圖像，當(dāng)然圖5 圖7僅作示例性說(shuō)明而不能形成對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的限制；本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，本發(fā)明實(shí)施例中還存在第3層光條圖像 第19條光條圖像，本發(fā)明實(shí)施例僅通過(guò)圖5 圖7進(jìn)行示例性說(shuō)明光條圖像的不同位置。對(duì)截距值b和高度h的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以得到h與b的函數(shù)關(guān)系h=f (b)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到的截距值b和高度h的數(shù)據(jù)表I所示。表I高度標(biāo)定數(shù)據(jù)
權(quán)利要求
1.一種小工件視覺(jué)測(cè)量方法，其特征在于，包括 在被測(cè)工件的高度范圍內(nèi)，利用線結(jié)構(gòu)光發(fā)生器生成的線結(jié)構(gòu)光對(duì)被測(cè)工件所在的測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行高度分層標(biāo)定，得到所述測(cè)量系統(tǒng)的高度標(biāo)定參數(shù)； 利用所述測(cè)量系統(tǒng)中的圓形靶標(biāo)在每一分層高度對(duì)所述測(cè)量系統(tǒng)的進(jìn)行平面二維尺寸標(biāo)定，得到所述測(cè)量系統(tǒng)在每一分層高度對(duì)應(yīng)的平面標(biāo)定參數(shù)； 將所述平面標(biāo)定參數(shù)與所述高度標(biāo)定參數(shù)進(jìn)行擬合，建立所述平面標(biāo)定參數(shù)和所述高度標(biāo)定參數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系； 利用激光三角法測(cè)量所述被測(cè)工件的臺(tái)階面的高度； 通過(guò)所述被測(cè)工件的臺(tái)階面的高度、所述被測(cè)工件的臺(tái)階面的高度對(duì)應(yīng)的平面標(biāo)定參數(shù)和所述對(duì)應(yīng)關(guān)系獲取所述被測(cè)工件的測(cè)量參數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述利用線結(jié)構(gòu)光發(fā)生器生成的線結(jié)構(gòu)光對(duì)所述被測(cè)工件所在的測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行高度分層標(biāo)定，得到所述測(cè)量系統(tǒng)的高度標(biāo)定參數(shù)的步驟包括 從所述測(cè)量系統(tǒng)的基準(zhǔn)高度開(kāi)始控制所述測(cè)量系統(tǒng)中的升降臺(tái)垂直移動(dòng)； 在所述升降臺(tái)的垂直移動(dòng)過(guò)程中，利用攝像機(jī)拍攝所述被測(cè)工件在每一分層高度上的光條圖像，所述光條圖像為所述測(cè)量系統(tǒng)中的線結(jié)構(gòu)光激光器生成的線結(jié)構(gòu)光形成的圖像； 在每幅所述光條圖像上提取所述線結(jié)構(gòu)光的光條中心，得到多條線結(jié)構(gòu)光在圖像坐標(biāo)系中的多條直線方程； 采用最小二乘法擬合所述多條直線方程和所述升降臺(tái)的移動(dòng)高度對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系； 根據(jù)所述函數(shù)關(guān)系獲取所述測(cè)量系統(tǒng)的高度標(biāo)定參數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述最小二乘法擬合為最小二乘一次擬合。
4.根據(jù)權(quán)利要求Γ3任一所述的方法，其特征在于，所述利用所述測(cè)量系統(tǒng)中的圓形靶標(biāo)在每一分層高度對(duì)所述測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行平面二維尺寸標(biāo)定，得到所述測(cè)量系統(tǒng)在每一分層高度對(duì)應(yīng)的平面標(biāo)定參數(shù)的步驟包括 在所述測(cè)量系統(tǒng)的每一分層高度上，利用所述測(cè)量系統(tǒng)中的圓形靶標(biāo)進(jìn)行線形標(biāo)定和非線性標(biāo)定，得到每一分層高度對(duì)應(yīng)的線性標(biāo)定參數(shù)和非線性標(biāo)定參數(shù)； 根據(jù)所述線性標(biāo)定參數(shù)和所述非線性標(biāo)定參數(shù)對(duì)所述測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行平面二維尺寸標(biāo)定。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述利用所述測(cè)量系統(tǒng)中的圓形靶標(biāo)進(jìn)行線形標(biāo)定和非線性標(biāo)定，得到每一分層高度對(duì)應(yīng)的線性標(biāo)定參數(shù)和非線性標(biāo)定參數(shù)參數(shù)的步驟包括 在每一分層高度上，通過(guò)所述攝像機(jī)采集所述圓形靶標(biāo)的靶標(biāo)圖像，所述靶標(biāo)圖像上設(shè)置有多個(gè)特征點(diǎn)； 提取所述靶標(biāo)圖像上的所有特征點(diǎn)的實(shí)際點(diǎn)中心坐標(biāo)； 根據(jù)所述靶標(biāo)圖像的中心區(qū)域的特征點(diǎn)進(jìn)行線性標(biāo)定，得到線性標(biāo)定參數(shù)； 根據(jù)所述線性標(biāo)定參數(shù)和所述靶標(biāo)圖像上的所有特征點(diǎn)的點(diǎn)中心坐標(biāo)獲取非線性標(biāo)定參數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，所述非線性標(biāo)定參數(shù)包括所述攝像機(jī)的徑向畸變參數(shù)、偏心畸變參數(shù)、薄透鏡畸變參數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述線性標(biāo)定參數(shù)和所述靶標(biāo)圖像上的所有特征點(diǎn)的點(diǎn)中心坐標(biāo)獲取非線性標(biāo)定參數(shù)的步驟包括 通過(guò)所述線性標(biāo)定參數(shù)和所述圓形靶標(biāo)的所有特征點(diǎn)的實(shí)際點(diǎn)中心坐標(biāo)，計(jì)算所述靶標(biāo)圖像上的所有特征點(diǎn)的理想圖像坐標(biāo)點(diǎn)； 將所有特征點(diǎn)的理想圖像坐標(biāo)點(diǎn)與所有特征點(diǎn)的實(shí)際圖像坐標(biāo)點(diǎn)用最小二乘法求解非線性標(biāo)定參數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法還包括 在所述測(cè)量系統(tǒng)的每一分層高度上，獲取所述圓形靶標(biāo)上的特征點(diǎn)的圓心距； 根據(jù)所述圓心距確定所述測(cè)量系統(tǒng)的標(biāo)定誤差。
9.一種能夠?qū)崿F(xiàn)權(quán)利要求I所述方法的小工件視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括線結(jié)構(gòu)光發(fā)生器、攝像機(jī)、升降臺(tái)、計(jì)算機(jī)；其中， 在被測(cè)工件的高度范圍內(nèi)，所述攝像機(jī)用于獲取所述線結(jié)構(gòu)光發(fā)生器生成的線結(jié)構(gòu)光的多幅光條圖像和所述圓形靶標(biāo)的多幅靶標(biāo)圖像； 所述計(jì)算機(jī)根據(jù)所述光條圖像對(duì)所述測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行高度分層標(biāo)定，得到所述測(cè)量系統(tǒng)的高度標(biāo)定參數(shù)； 所述計(jì)算機(jī)利用所述多幅靶標(biāo)圖像在每一分層高度對(duì)所述測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行平面二維尺寸標(biāo)定，得到所述測(cè)量系統(tǒng)在每一分層高度對(duì)應(yīng)的平面標(biāo)定參數(shù)；將所述平面標(biāo)定參數(shù)與所述高度標(biāo)定參數(shù)進(jìn)行擬合，建立所述平面標(biāo)定參數(shù)和所述高度標(biāo)定參數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系； 所述計(jì)算機(jī)利用激光三角法測(cè)量所述被測(cè)工件的臺(tái)階面的高度；通過(guò)所述被測(cè)工件的臺(tái)階面的高度、所述被測(cè)工件的臺(tái)階面的高度對(duì)應(yīng)的平面標(biāo)定參數(shù)和所述對(duì)應(yīng)關(guān)系獲取所述被測(cè)工件的測(cè)量參數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)還用于在所述測(cè)量系統(tǒng)的每一分層高度上，獲取所述圓形靶標(biāo)上的特征點(diǎn)的圓心距；根據(jù)所述圓心距確定所述測(cè)量系統(tǒng)的標(biāo)定誤差。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種小工件視覺(jué)測(cè)量方法及測(cè)量系統(tǒng)，其中方法包括在被測(cè)工件的高度范圍內(nèi)，利用線結(jié)構(gòu)光發(fā)生器生成的線結(jié)構(gòu)光對(duì)被測(cè)工件所在的測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行高度分層標(biāo)定，得到測(cè)量系統(tǒng)的高度標(biāo)定參數(shù)；利用測(cè)量系統(tǒng)中的圓形靶標(biāo)在每一分層高度對(duì)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行平面二維尺寸標(biāo)定，得到每一分層高度對(duì)應(yīng)的平面標(biāo)定參數(shù)；將平面標(biāo)定參數(shù)與高度標(biāo)定參數(shù)進(jìn)行擬合，建立平面標(biāo)定參數(shù)和高度標(biāo)定參數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系；利用激光三角法測(cè)量被測(cè)工件的臺(tái)階面的高度；通過(guò)被測(cè)工件的臺(tái)階面的高度、該被測(cè)工件的臺(tái)階面的高度對(duì)應(yīng)的平面標(biāo)定參數(shù)和對(duì)應(yīng)關(guān)系獲取被測(cè)工件的測(cè)量參數(shù)。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)工件的不同高度平面幾何尺寸的測(cè)量，并提高被測(cè)工件測(cè)量的準(zhǔn)確性。
文檔編號(hào)G01B11/00GK102818523SQ20121026212
公開(kāi)日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月26日
發(fā)明者燕必希, 劉力雙, 鄧文怡, 祝連慶, 宗敏 申請(qǐng)人:北京信息科技大學(xué)