The invention discloses a high-precision non-contact pipe diameter measurement method and device, which belongs to the field of digital image processing. It consists of a collimated light source, an image screen, a CCD image acquisition system and a computer. The measured circular pipe is projected on the image screen by collimated light, and the pipe is projected on the image screen by the CCD image acquisition system. The vertical differential processing of the digital image is carried out to find out. Different from other computer vision dimension measurement, the gray scale change boundary of the image is different from the upper and lower fixed distance boundaries. The upper boundaries are similar to the lower boundaries of the tested pipe, and the lower boundaries are similar to the upper boundaries of the pipe. The digital speckle correlation algorithm is used to perform digital speckle correlation operation on the fixed boundaries and the upper boundaries of the pipe, thus realizing the sub-distance. Pixel level measurement; Especially suitable for pipeline pipe diameter fast and high-precision detection; the measurement process does not require stress, but also suitable for flexible material pipe diameter measurement.
【技术实现步骤摘要】
一种高精度非接触式管径测量方法及装置
本专利技术所涉及的是工业流水线管材直径非接触高精度测量方法及装置,特别是基于数字图像处理技术的相似管径高精度自动测量方法及装置。
技术介绍
各种材质管材在日常生产、生活方面有着广泛的应用,而传统对管材直径高精度检测方法是利用卡尺或千分尺等工具手工进行测量,这种依靠人力完成测量,存在速度慢,劳动强度大,抽检率低等诸多不足。另外,若被测管材自身材质较易变形,则利用游标卡尺等接触方法测量,往往测量误差较大。采用光学方法进行测量具有成本低、高速、非接触等优点。传统计算机图像处理方式测量其图像测量精度为像素量级,对于流水线管径偏差较小,测量精度要求较高的场合,往往不能满足需求,引入数字散斑相关算法可以提高图像测量精度到0.01像素,大大提高了尺寸测量精度。另外采用非接触测量方法不会导致测量过程中受力变形对测量结果产生影响。
技术实现思路
本专利技术为克服现有测量方式精度不高,难以实时在线测量的技术问题,提供了一种基于数字散斑相关计算方法高精度非接触式管径测量方法,在被测管材横截面的径向方向上设置与被测管材具有相似投影边界的第一挡板与第二挡板,所述第一挡板与第二挡板分别设置于被测管材的两侧,所述的被测管材轴心线、第一挡板、第二挡板共面,其特征在于:1)使用平行光准直系统对被测管材、第一挡板、第二挡板进行垂直方向投影,该投影成像在像屏上;2)使用CCD图像采集系统采集被测管材、第一挡板、第二挡板投影于像屏上的数字灰度图像;3)对采集的数字灰度图像管径垂直方向做微分处理,分别找出第一挡板边界与被测管材的边界位置,第二挡板边界与被测管材的边 ...
【技术保护点】
1.一种高精度非接触式管径测量方法,在被测管材横截面的径向方向上设置与被测管材具有相似投影边界的第一挡板与第二挡板,所述第一挡板与第二挡板分别设置于被测管材的两侧,所述的被测管材轴心线、第一挡板、第二挡板之间共面,其特征在于:1)使用平行光准直系统对被测管材、第一挡板、第二挡板进行垂直方向投影,该投影成像在像屏上,2)使用CCD图像采集系统采集被测管材、第一挡板、第二挡板投影于像屏上的数字灰度图像;3)对采集的数字灰度图像管径垂直方向做微分处理,分别找出第一挡板边界与被测管材的边界位置,第二挡板边界与被测管材的边界位置;4)通过数字散斑相关算法分别计算第一挡板投影边界与被测管材相似投影边界处的像素距离、第二挡板投影边界与被测管材相似投影边界处的像素距离;5)根据图像采集系统放大倍数、第一挡板投影边界与被测管材相似投影边界处的像素距离、第二挡板投影边界与管径相似投影边界处的像素距离计算被测管直径。
【技术特征摘要】
1.一种高精度非接触式管径测量方法,在被测管材横截面的径向方向上设置与被测管材具有相似投影边界的第一挡板与第二挡板,所述第一挡板与第二挡板分别设置于被测管材的两侧,所述的被测管材轴心线、第一挡板、第二挡板之间共面,其特征在于:1)使用平行光准直系统对被测管材、第一挡板、第二挡板进行垂直方向投影,该投影成像在像屏上,2)使用CCD图像采集系统采集被测管材、第一挡板、第二挡板投影于像屏上的数字灰度图像;3)对采集的数字灰度图像管径垂直方向做微分处理,分别找出第一挡板边界与被测管材的边界位置,第二挡板边界与被测管材的边界位置;4)通过数字散斑相关算法分别计算第一挡板投影边界与被测管材相似投影边界处的像素距离、第二挡板投影边界与被测管材相似投影边界处的像素距离;5)根据图像采集系统放大倍数、第一挡板投影边界与被测管材相似投影边界处的像素距离、第二挡板投影边界与管径相似投影边界处的像素距离计算被测管直径。2.根据权利要求1所述的高精度非接触式管径测量方法,其特征在于:被测管材置于第一挡板与第二挡板的中心任意位置,第一挡板、第二挡板、被测管材中心在同一平面上。3.根据权利要求2所述的高精度非接触式管径测量方法,其特征在于:采集的数字灰度图像灰度等级不小于256。4.根据权利要求1所述的高精度非接触式管径测量方法,其特征在于:通过移动被测管材一定距离,利用数字相关算法计算被测管材在CCD上平移像素数,计算像移动单位像素对应物移动距离,即系统放大倍数。5.根据权利要求3所述的高精度非接触式管径测量方法,其特征在于:CCD图像采集系统前设置有远心成像物镜。6.根据权利要求5所述的高精度非接触式管径测量方法...
【专利技术属性】
技术研发人员:吴幸智,吴泉英,徐越,蔡达岭,
申请(专利权)人:苏州科技大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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