The invention discloses a real-time displacement accurate measuring device based on a bar code ruler and a measuring method thereof. The device includes a bar code ruler and machine vision measurement system, bar code ruler is arranged on the guide rail for 1mm uninterrupted bar combined ruler with scale effect; machine vision measurement system installed in the car, mainly includes the following parts: CCD camera, zoom lens, the light source and the image processing module, the system can be the camera moves to accurately measure the real-time coordinate bar code ruler. The measurement method based on camera pixel calibration, acquisition and barcode scale current location image, using vernier caliper measurement principle and the pixels of the image are divided into virtual vernier, bar code ruler as the main ruler, accurate reading of the car in the car mobile coordinate, the monitoring process in real time, determine the car displacement parameters. The method can be applied to the detection of one-dimensional linear coordinates and displacements in various industrial production. The accumulated error is small, and the measurement accuracy is high, so it can be monitored in real time.
【技术实现步骤摘要】
一种基于条码尺的实时位移精确测量装置及测量方法
本专利技术具体属于一种位移测量装置及测量方法,主要涉及一种基于条码刻度尺的直线导轨小车实时位移精确测量装置,还涉及一种新型坐标读取方法即基于条码刻度尺位移精确测量方法。
技术介绍
一维直线位移的测量在工业生产流水线中有着广泛的应用,如生产线辅助小车的精确停车。对直线坐标的测量,当前常用的方法是基于光栅或激光原理的测量方法,测量精度较高,但是其结构复杂,安装和调试比较困难,对使用和保养环境要求较高,使其测量成本较高,还无法在实际生产中推广普及。随着计算机图形图像学、计算机视觉等相关技术的发展,数字图像处理技术逐渐被应用于检测领域,当前在产品形状与尺寸的非接触测量、外表质量检测等领域获得了广泛的应用。近几年来,数字图像处理技术逐渐应用于位移测量,但是由于没有办法克服测量过程中误差的累积问题,普遍测量精度较低,无法应用于实际生产中。
技术实现思路
本专利技术为解决现有直线导轨小车实时位移测量方法复杂且测量精度低的问题,提供一种基于机器视觉条码尺检测的位移精确测量装置及测量方法。首先在绝对坐标零点利用相机像素与条码尺实际分度值对图像进行像素标定,移动过程中利用相机获取当前条码尺的图像,用图像处理的方法模拟游标卡尺准确读取当前坐标,该系统结构简单,累积误差小,测量范围大,实时监测小车当前所处坐标。本专利技术的技术方案如下:本专利技术一种基于条码尺的实时位移精确测量装置,其特征在于包括机器视觉系统和条码刻度尺。所述条码尺水平固定在轨道上,该条码尺为刻度尺连续排列,每两根相邻刻度线包含相同且唯一的码制条形码,分度值为1mm,条 ...
【技术保护点】
一种基于条码尺的实时位移精确测量装置,其特征在于,通过固定在行走小车11上机器视觉位移测量系统解读条码尺16,模拟游标卡尺读数模式精确测量行走小车11的当前坐标。
【技术特征摘要】
1.一种基于条码尺的实时位移精确测量装置,其特征在于,通过固定在行走小车11上机器视觉位移测量系统解读条码尺16,模拟游标卡尺读数模式精确测量行走小车11的当前坐标。2.根据权利要求1所述的一种基于条码尺的实时位移精确测量装置,其特征在于,所述机器视觉位移测量系统固定在行走小车11上,由相机13、放大镜头14、图像处理模块12和光源15组成,该相机放大镜头14与条码尺16的位置对应。3.根据权利要求1所述的一种基于条码尺的实时位移精确测量装置,其特征在于,所述条码尺16为刻度尺22连续排列,该条码尺16分度值为1mm,每两根相邻刻度线内包含相同码制且唯一码号的条形码21,该条形码21被解码后,其数字序列号与当前所处刻度值对应,条形码21整齐排列。4.根据权利要求2所述的一种基于条码尺的实时位移精确测量装置,其特征在于:所述机器视觉位移测量系统,在小车对准校准销17即相机13对应于该条码尺16的零刻度线时,根据刻度尺22实际尺寸对图像单位像素进行标定,通过算法将获取的图像中对应零刻度线的像素点坐标校准基于像素点的虚拟游标尺23零点,利用游标卡尺读数原理将图像像素等分为基于像素点的虚拟游标尺23,条码尺16作为主尺,对图像进行像素校准。5.根据权利要求2所述的一种基于条码尺的实时位移精确测量装置,其特征在于:所述相机为低成本CCD相机,分辨率为1280×960,帧频为15fps;所述镜头为1-6倍放大倍数;所述光源固定于相机镜头前端,为条码图像的获取提供无反光照射,提高机器视觉清晰度;所述图像处理模块为集成块装置,将采集到的图像进行处理,模拟游标...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘基宏,马丹丹,江红霞,
申请(专利权)人:江南大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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