一种激光盲孔深度检测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种激光盲孔深度检测系统，包括：固定架台，激光器，摄像头，计算机，水平位移台，所述摄像头和激光器安装在固定架台上，所述水平位移台位于所述摄像头和激光器的下方，摄像头的光轴与水平位移台夹角为30°‑60°，所述计算机分别与摄像头和水平位移台可通讯连接。利用构建三维结构模型，通过三维结构模型得到盲孔深度，提高了检测精度。可用于激光盲孔检测领域。

【技术实现步骤摘要】
一种激光盲孔深度检测系统
本技术涉及激光盲孔检测
，特别涉及一种激光盲孔深度检测系统。
技术介绍
现有的盲孔深度检测一般通过事先对盲孔的标准图样进行学习，然后用摄像拍摄被测物图像，并从拍摄得到的被测物图像中提取盲孔的特征图像，然后跟标准图样进行对比关联，通过相似度比对，找到与被测物盲孔最相似的标准图样，并通过标准图样上的盲孔信息得到被测物的盲孔信息，从而得到盲孔深度信息。基于上述原理的方法或者系统，对于盲孔深度的检测均依赖于概率值，精确度不高。
技术实现思路
本技术的目的是：提供一种精确度高的盲孔深度检测系统。本技术解决其技术问题的解决方案是，一种激光盲孔深度检测系统，包括：固定架台，激光器，摄像头，计算机，水平位移台，所述摄像头和激光器安装在固定架台上，所述水平位移台位于所述摄像头和激光器的下方，摄像头的光轴与水平位移台夹角为30°-60°，所述计算机分别与摄像头和水平位移台可通讯连接。进一步，所述水平位移台包括：传送带，步进电机驱动器，步进电机，三菱PLC，所述步进电机驱动器与步进电机的控制端连接，所述步进电机与传送带的传动机构连接，所述三菱PLC的控制端与步进电机驱动器连接，所述三菱PLC与计算机可通讯连接。进一步，所述激光器为半导体激光器。进一步，所述激光器的型号为YD-L650P50-18-100一字线红光激光器。本技术的有益效果是：本专利技术创造的系统，利用构建三维结构模型，并通过三维结构模型得到被测物盲孔深度，提高了检测精度。解决了现有技术中盲孔深度检测结果精度不高的问题。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本技术的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。图1是一种激光盲孔深度检测系统的结构示意图；图2是一种激光盲孔深度检测方法的步骤流程图；图3是摄像头内外参数的获取方法的步骤流程图；图4是在摄像头内外参数的获取方法得到的20张标定图像；图5是标定光平面位姿的原理示意图；图6是在标定光平面位姿过程中激光线的图示；图7是在标定光平面位姿过程中标定板的图示；图8是用于标定移动位姿的标定图像；图9是阈值法中理想高斯分布的灰度曲线图；图10是灰度中心法下的光条灰度曲线图；图11是优化后的光条中心轮廓图的提取方法；图12是提取的光条中心轮廓图；图13是三维结构模型的模型数据图；图14是优化后的激光盲孔深度检测方法。具体实施方式以下将结合实施例和附图对本技术的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本技术的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本技术的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本技术的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本技术保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本专利技术创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。实施例1，参考图1，一种激光盲孔深度检测系统包括：固定架台1，激光器2，摄像头3，计算机4，水平位移台，所述摄像头3和激光器2安装在固定架台1上，所述水平位移台位于所述摄像头3和激光器2的下方，摄像头3的光轴与水平位移台夹角为30°-60°，本实施例为60°。所述计算机4分别与摄像头3和水平位移台可通讯连接。所述水平位移台包括：传送带41，步进电机驱动器43，步进电机42，三菱PLC44，所述步进电机驱动器43与步进电机42的控制端连接，所述步进电机42与传送带41的传动机构连接，所述三菱PLC44的控制端与步进电机驱动器43连接，所述三菱PLC44与计算机4可通讯连接。当所述激光盲孔深度检测系统运行时，可将被测物放入到传送带41上，开启激光器2，计算机4向所述三菱PLC44发出运动开始命令，三菱PLC44接收到命令后控制步进电机驱动器43驱动步进电机42，步进电机42带动传送带41移动，传送带41带动被测物匀速移动，通过激光器2，激光器2发出的线条光打在被测物表面上，此时，摄像头3连续稳定的采集具有激光条纹的被测物表面图像，直至被测物离开激光器2的照射范围后，摄像头3停止采集。得到的被测物表面图像并传递到计算机4中。同时，参考图2，一种激光盲孔深度检测方法，包括步骤：S1、搭建并调试激光盲孔深度检测系统，获取摄像头内外参数，光平面位姿参数，移动位姿参数；S2、将具有盲孔的被测物放入激光盲孔深度检测系统中，开启激光盲孔深度检测系统；S3、所述激光盲孔深度检测系统采集具有激光条纹的被测物表面图像，并从所述被测物表面图像中提取光条中心轮廓图；S4、根据所述摄像头内外参数，光平面位姿参数，移动位姿参数，光条中心轮廓图在Halcon中建立三维结构模型；S5、从所述三维结构模型中得到被测物盲孔的深度值。在搭建好了激光盲孔深度检测系统后，需要对所述系统进行调试，从而获取摄像头内外参数，光平面位姿参数，移动位姿参数。参考图3，其中，所述摄像头内外参数的获取方法包括步骤：A1、在Halcon软件上创建标定数据模型；A2、设置摄像头的初始参数及其类型；A3、摄像头获取标定板的标定图像；A4、对所述标定图像滤波平滑处理，并用阈值分割标定图像，提取标定板的轮廓得到各标志点中心坐标；A5、将所述各标志点中心坐标数据带入标定数据模块获得摄像头内外参数。具体为：把标定板放入到水平位移台上，在Halcon软件上创建标定数据模型，设置摄像头3初始参数和摄像头3类型，初始参数包括摄像头3的焦距，畸变系数，单个象元的宽，单个象元的高，中心点坐标，图像宽高；然后在标定模型中定义标定对象即设置标定板描述，获取摄像头3拍摄的标定板的标定图像，为了提高标定效果，摄像头3拍摄的标定图像应该在12张以上，本实施例共拍摄了20张标定图像。其中，20张标定图像如图4所示。对所述标定图像滤波平滑处理，用阈值分割标定图像，把内部区域背景隔离，从而找到图像中标定板区域，再提取标定板各标志点中心及轮廓，提取过程包括：提取圆形标志点的边缘，对其拟合椭圆，再提取椭圆的最小外接四边形，取得亚像素各标志点坐标和边缘轮廓提取获取亚像素的轮廓，此处就所需数据就全部提取出来了，然后把坐标数据放入标定数据模型中计算获得摄像头内外参数，其中，标定数据模型的创建可使用Halcon软件自带的标定助手创建。本实施例得到的摄像头内外参数如表5-1所示：表5-1摄像头外参数参数值摄像头内参数参数值Tx(mm)2.02588F/mm26.355Ty(mm)5.92705K/(I/m2)-298.482Tz(mm)366.583Sx(um)7.39037α(°)333.652Sy(um)7.40103β(°)359.219Cx(pixel)319.799γ(°)358.43Cy(pixel)185.607其中，Tx,Ty,Tz分别为摄像头x，y，z方向的平移向量，α，β，γ分别为x，y，z方向对应的角度；F为摄像头的焦距，K为摄像头的畸变系数，Sx，Sy分别为摄像头的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光盲孔深度检测系统，其特征在于，包括：固定架台，激光器，摄像头，计算机，水平位移台，所述摄像头和激光器安装在固定架台上，所述水平位移台位于所述摄像头和激光器的下方，摄像头的光轴与水平位移台夹角为30°‑60°，所述计算机分别与摄像头和水平位移台可通讯连接。

【技术特征摘要】
1.一种激光盲孔深度检测系统，其特征在于，包括：固定架台，激光器，摄像头，计算机，水平位移台，所述摄像头和激光器安装在固定架台上，所述水平位移台位于所述摄像头和激光器的下方，摄像头的光轴与水平位移台夹角为30°-60°，所述计算机分别与摄像头和水平位移台可通讯连接。2.根据权利要求1所述的一种激光盲孔深度检测系统，其特征在于，所述水平位移台包括：传送带，步进电机驱动器，步进电机，三...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏彩红，李霁峰，房胜锋，
申请(专利权)人：佛山科学技术学院，
类型：新型
国别省市：广东,44