一种平面度的测量方法和测量装置制造方法及图纸

本申请公开了一种平面度的测量方法和测量装置，包括：采用格雷码图案和线移图案对结构光进行编码，将编码后的结构光向待测物体表面进行投射；通过双目相机采集所述待测物体表面的图像；对所述图像进行解码处理，生成所述待测物体表面的三维图形，确定所述待测物体的平面度。本申请采用格雷码图案结合线移图案的方法对结构光进行编码，通过双目相机采集，能够准确快速地生成物体的三维图形，测出待测物体的平面度，测量效率高，且测量装置简便。

【技术实现步骤摘要】
一种平面度的测量方法和测量装置
本专利技术涉及平面度测量
，特别是涉及一种平面度的测量方法和测量装置。
技术介绍
平面度测量在工业生产上是一项非常重要的检测项目，近些年来，随着社会不断的发展和工业生产水平不断的提高，自动化行业内对物体的三维信息进行测量的需求越来越大，计算机技术和图像处理技术的发展，物体三维轮廓检测和数据信息提取技术被广泛地应用于产品设计、平面度测量、体积测量、质量控制、逆工程仿真、机器视觉以及生物医疗等领域。常用的平面度测量的方法有打表测量法、千分尺测头测量、液平面法，这几种测量方法程序繁琐，测量准确率较低。传统的光点式结构光测量方法是通过逐点扫描物体来实现表面物体轮廓测量，由于逐点扫描物体导致图像摄取和图形处理需要的时间随被测物体的增大而急剧增大。因此，如何实现一种检测平面度更快速更简便的方法，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种平面度的测量方法和测量装置，可以快速地生成三维图形，测出平面度，效率高，装置简便。其具体方案如下：一种平面度的测量方法，包括：采用格雷码图案和线移图案对结构光进行编码，将编码后的结构光向待测物体表面进行投射；通过双目相机采集所述待测物体表面的图像；对所述图像进行解码处理，生成所述待测物体表面的三维图形，确定所述待测物体的平面度。优选地，在本专利技术实施例提供的上述平面度的测量方法中，在通过双目相机采集所述待测物体表面的图像之前，还包括：使用标定板对双目相机进行标定，确定所述双目相机中第一成像镜头和第二成像镜头的相对位置关系。优选地，在本专利技术实施例提供的上述平面度的测量方法中，在通过双目相机采集所述待测物体表面的图像之后，还包括：对采集到的所述图像进行滤波处理去除燥声；对去除噪声后的所述图像中的黑白条纹进行边缘提取和二值化处理，得到所述图像中每列像素点的格雷码值。优选地，在本专利技术实施例提供的上述平面度的测量方法中，对所述图像进行解码处理，具体包括：将所述图像中每列像素点的格雷码值向二进制码转换；将所述二进制码转换为十进制数，得到所述图像中各像素点的格雷码值并进行存储，同时对所述第一成像镜头成像得到的第一图像和第二成像镜头成像得到的第二图像进行格雷码值匹配。优选地，在本专利技术实施例提供的上述平面度的测量方法中，将所述图像中每列像素点的格雷码值向二进制码转换，具体包括：将所述二进制码的最高位和所述格雷码值的最高位设为相同；将所述二进制码的最高位和所述格雷码值的次高位作异或运算，得到所述二进制码的次高位。优选地，在本专利技术实施例提供的上述平面度的测量方法中，对所述第一成像镜头成像得到的第一图像和第二成像镜头成像得到的第二图像进行格雷码值匹配，具体包括：读取所述第一成像镜头成像得到的第一图像和第二成像镜头成像得到的第二图像；对第一图像和第二图像进行双目极线校正处理；读取经双目极线校正处理后的所述第一图像上各采样点的横坐标值；在经双目极线校正处理后的所述图像上寻找与所述采样点的横坐标值相同的一个行点，对该行所有的像素点读取格雷码值；判断读取的所述像素点的格雷码值与所述采样点的格雷码值是否相同；若是，则匹配成功；若否，则匹配失败。优选地，在本专利技术实施例提供的上述平面度的测量方法中，生成所述待测物体表面的三维图形，具体包括：根据匹配成功的各像素点和各采样点，计算出视差值；根据所述视差值，利用线性插值法进行视差填充处理；根据填充好的视差图像，利用三角测量法计算出各像素点和各采样点的三维坐标值。本专利技术实施例还提供了一种平面度的测量装置，包括：投影仪，用于采用格雷码图案和线移图案对结构光进行编码，将编码后的结构光向待测物体表面进行投射；双目相机，用于采集所述待测物体表面的图像；处理器，用于对所述图像进行处理，生成所述待测物体表面的三维图形，确定所述待测物体的平面度。本专利技术所提供的一种平面度的测量方法和测量装置，包括：采用格雷码图案和线移图案对结构光进行编码，将编码后的结构光向待测物体表面进行投射；通过双目相机采集所述待测物体表面的图像；对所述图像进行解码处理，生成所述待测物体表面的三维图形，确定所述待测物体的平面度。本专利技术采用格雷码图案结合线移图案的方法对结构光进行编码，通过双目相机采集，能够准确快速地生成物体的三维图形，测出待测物体的平面度，测量效率高，且测量装置简便。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的平面度的测量方法流程图；图2为本专利技术实施例提供的八幅格雷码图案的示意图；图3为本专利技术实施例提供的四幅线移图案的示意图；图4为本专利技术实施例提供的格雷码的示意图；图5为本专利技术实施例提供的平面度的测量装置的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供一种平面度的测量方法，如图1所示，包括以下步骤：S101、采用格雷码图案和线移图案对结构光进行编码，将编码后的结构光向待测物体表面进行投射；S102、通过双目相机采集所述待测物体表面的图像；S103、对所述图像进行解码处理，生成所述待测物体表面的三维图形，确定所述待测物体的平面度。在本专利技术实施例提供的上述平面度的测量方法中，首先采用格雷码图案和线移图案对结构光进行编码，将编码后的结构光向待测物体表面进行投射；然后通过双目相机采集所述待测物体表面的图像；最后对所述图像进行解码处理，生成所述待测物体表面的三维图形，确定所述待测物体的平面度。这样采用格雷码图案结合线移图案的方法对结构光进行编码，通过双目相机采集，能够准确快速地生成物体的三维图形，测出待测物体的平面度，测量效率高，且测量装置简便。具体地，若使用的双目相机的分辨率为800×1280，可以选用投射8幅格雷码图案的方案，8幅图案一共包含了28个码值，对应于每行1280个像素点，每个码值区间里面像素的个数为1280/28＝5个，所以经过格雷码编码以后，图案中每5个像素点拥有相同且唯一的格雷码值(即格雷码中的码值)。图2示出了8幅格雷码图案，在第8幅格雷码图案中，除了左右两端的两个条纹宽度为5个像素点以外，其余所有条纹的宽度均为10个像素点。在经过格雷码图案编码以后，图像上的每5个像素点拥有相同的格雷码值，如果想要对这5个像素点进行区分，需要用到线移图案。所述线移图案是将所述格雷码图案中的其中一幅图按照设定顺序移动若干次形成的，即线移图案是将n位格雷码图案中的第n幅图按照一定的顺序移动若干次形成的。本专利技术所采用的线移图案，如图3所示，首先是将第8幅格雷码图案中的黑白条纹每次向左平移一个像素点，共平移4次，然后再将第8幅格雷码图案中黑白条纹依次向右平移一个像素点，共平移5次，得到9幅图案，加上第8幅格雷码图案一共是10幅线移图案。需要说明的是，如本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种平面度的测量方法，其特征在于，包括：采用格雷码图案和线移图案对结构光进行编码，将编码后的结构光向待测物体表面进行投射；通过双目相机采集所述待测物体表面的图像；对所述图像进行解码处理，生成所述待测物体表面的三维图形，确定所述待测物体的平面度。

【技术特征摘要】
1.一种平面度的测量方法，其特征在于，包括：采用格雷码图案和线移图案对结构光进行编码，将编码后的结构光向待测物体表面进行投射；通过双目相机采集所述待测物体表面的图像；对所述图像进行解码处理，生成所述待测物体表面的三维图形，确定所述待测物体的平面度。2.根据权利要求1所述的平面度的测量方法，其特征在于，在通过双目相机采集所述待测物体表面的图像之前，还包括：使用标定板对双目相机进行标定，确定所述双目相机中第一成像镜头和第二成像镜头的相对位置关系。3.根据权利要求2所述的平面度的测量方法，其特征在于，在通过双目相机采集所述待测物体表面的图像之后，还包括：对采集到的所述图像进行滤波处理去除燥声；对去除噪声后的所述图像中的黑白条纹进行边缘提取和二值化处理，得到所述图像中每列像素点的格雷码值。4.根据权利要求3所述的平面度的测量方法，其特征在于，对所述图像进行解码处理，具体包括：将所述图像中每列像素点的格雷码值向二进制码转换；将所述二进制码转换为十进制数，得到所述图像中各像素点的格雷码值并进行存储，同时对所述第一成像镜头成像得到的第一图像和第二成像镜头成像得到的第二图像进行格雷码值匹配。5.根据权利要求4所述的平面度的测量方法，其特征在于，将所述图像中每列像素点的格雷码值向二进制码转换，具体包括：将所述二进制码的最高位和所述格雷码值的最高位设为相同；将...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈国栋，任星宇，王正，丁梓豪，张恒，王森，王振华，孙立宁，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32