一种基于标定基板的多维图像识别位移测量装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于标定基板的多维图像识别位移测量装置，用于测量待测目标体的位移量，包括：图像识别系统、标定基板和稳定基座；所述稳定基座上设置连接柱；所述图像识别系统固定在所述连接柱上；所述图像识别系统的图像采集口正对所述标定基板，且于所述标定基板平行；其中，图像识别系统包括：微控制器、图像识别装置、滤波片和电源；所述电源与所述微控制器连接；所述微控制器与所述图像识别装置连接；所述图像识别装置的图像采集口上安装所述滤波片。本发明专利技术提供了一种基于标定基板的多维图像识别位移测量装置及方法，不受量程大小的限制，精度更高，高稳定性、结构简单等众多优点，应用场合广。

A Multi-Dimensional Image Recognition Displacement Measuring Device and Method Based on Calibration Substrate

The invention discloses a multi-dimensional image recognition displacement measuring device based on a calibrated substrate, which is used to measure the displacement of the target body to be measured, including an image recognition system, a calibrated substrate and a stable base, a connecting column is arranged on the stable base, the image recognition system is fixed on the connecting column, and the image acquisition port of the image recognition system is positioned on the calibrated substrate. The image recognition system includes a microcontroller, an image recognition device, a filter sheet and a power supply; the power supply is connected with the microcontroller; the microcontroller is connected with the image recognition device; and the filter sheet is installed on the image acquisition port of the image recognition device. The invention provides a multi-dimensional image recognition displacement measuring device and method based on a calibration substrate, which has many advantages such as high accuracy, high stability, simple structure, etc. and has wide application fields.

【技术实现步骤摘要】
一种基于标定基板的多维图像识别位移测量装置及方法
本专利技术涉及图像识别
，更具体的说是涉及一种基于标定基板的多维图像识别位移测量装置及方法。
技术介绍
数控机床是当代机械制造业的主流装备，据统计数据表明，数控机床的核心技术—数控系统，由显示器、控制器伺服、伺服电机、各种开关、传感器构成，中国90％需要国外进口。其中涉及反馈位置数据的采集主要依靠各种传感器，差不多都是国外产品。这些传感器主要包括：旋转变压器、感应同步器、脉冲编码器、光栅、磁栅等等。这些高精度传感器普遍存在以下几个方面的问题：在量程范围区间内很难做到全量程高精度线性；量程与精度互为反比，不可兼得；高精度二维位移传感器非常少，价格昂贵。究其根源，每种技术均有相应的技术限制条件。因此，如何提供一种大量程、高精度的多维位移测量装置及方法是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种基于标定基板的多维图像识别位移测量装置及方法，不受量程大小的限制，精度更高，高稳定性、结构简单等众多优点，应用场合广。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于标定基板的多维图像识别位移测量装置，用于测量待测目标体的位移量，包括：图像识别系统、标定基板和稳定基座；所述稳定基座上设置连接柱；所述图像识别系统固定在所述连接柱上；所述图像识别系统的图像采集口正对所述标定基板，且于所述标定基板平行；其中，图像识别系统包括：微控制器、图像识别装置、滤波片和电源；所述电源与所述微控制器连接；所述微控制器与所述图像识别装置连接；所述图像识别装置的图像采集口上安装所述滤波片。通过上述的技术方案，本专利技术的技术效果在于：通过图像识别系统比对，位移前后的数据得到偏移量，测量精度主要取决于标定基板的数据库建立时的精度和图像识别装置辨识精度有关，与量程大小无关。图像识别系统空间限制小，因此其光学优化空间大，实测精度提升空间大。在大量程、高精度线性等高端位移测量的系统中，具有极高的应用价值。优先的，在上述的一种基于标定基板的多维图像识别位移测量装置中，还包括稳压电路；所述稳压电路与所述电源连接。通过上述的技术方案，本专利技术的技术效果在于：保证电源稳定，进一步提高测量过程中整个装置的稳定性。优先的，在上述的一种基于标定基板的多维图像识别位移测量装置中，所述图像识别系统通过紧固螺丝固定在所述连接柱上。优先的，在上述的一种基于标定基板的多维图像识别位移测量装置中，所述图像识别系统与所述标定基板之间距离固定不变。通过上述的技术方案，本专利技术的技术效果在于：图像识别系统的位置能够上下调节，并且在测量过程中为了保证高精度，图像识别系统与标定基板的距离不变。优先的，在上述的一种基于标定基板的多维图像识别位移测量装置中，所述标定基板上有方阵排列的二维码图案。需要了解的是：对于测量精度要求低的测量过程可以采用粘贴阵列二维码图案，对于测量精度要求高的测量过程可以采用制模或其他机械工艺进行处理，使标定基板上呈现方阵排布的二维码图案。进一步，二维码图案上的信息包括：定位标志、定位基准点和编码方格群；其中二维码图案为了确定该图案在标定基板上图案编号；定位基准点为了确定在该图案中的坐标值；定位标志为了辅助定位。优先的，在上述的一种基于标定基板的多维图像识别位移测量装置中，还包括：无线模块和上位机；所述无线模块与微控制器连接，所述上位机通过无线模块与微控制器进行通信。优先的，在上述的一种基于标定基板的多维图像识别位移测量装置中，所述标定基板与所述待测目标体同步移动。一种基于标定基板的多维图像识别位移测量装置的测量方法，具体步骤包括如下：步骤一：将标定基板上的二维码图案的信息、标定基板的位置信息存储于数据库中；步骤二：将标定基板与待测目标体固定连接，标定基板随待测目标体同步移动；步骤三：依托标定基板的数据库信息，图像识别装置获取当前数据信息，当前数据信息与存储的二维码图案的信息、标定基板的位置信息对比；步骤四：微控制器进行分析获得偏移量，通过无线模块传递给上位机。经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种基于标定基板的多维图像识别位移测量装置及方法，不受量程大小的限制，精度更高，高稳定性、结构简单等众多优点，应用场合广。本专利技术的有益效果：1、标定基板的巧妙设计为高精度位移测量方法提供了拓展量程的新思路。2、标定基板的加工精度要求不高，其测量精度与其初始数据库建立的标定精度直接相关，其特点为：全量程等精度、量程与标定基板尺寸成正比、综合成本低。3、一块标定基板仅需要一个图像识别系统，对图像识别装置的尺寸限制小，故允许其采用更大的光学镜头尺寸，从而获得更高的精度。本套装置理论上最高可获得小于0.01um的二维测量精度。4、本方法提供位移量为绝对量，适合高标准的自动化生产线使用。5、依托本专利技术架构的设备与当前的设备相比具有：低成本、高精度、大量程、高稳定性、结构简单等众多优点，应用场合广。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附图为本专利技术的结构示意图；图2附图为本专利技术的标定基板俯视图；图3附图为本专利技术的框架图。在图中：1图像识别系统、11微控制器、12图像识别装置、13滤波片、14电源、15稳压电路、16无线模块、2标定基板、3稳定基座、4待测目标体。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。本专利技术实施例公开了一种基于标定基板的多维图像识别位移测量装置及方法，不受量程大小的限制，精度更高，高稳定性、结构简单等众多优点，应用场合广。实施例一种基于标定基板的多维图像识别位移测量装置，用于测量待测目标体4的位移量，包括：图像识别系统1、标定基板2和稳定基座3；稳定基座3上设置连接柱；图像识别系统1固定在连接柱上；图像识别系统1的图像采集口正对标定基板2，且于标定基板2平行；其中，图像识别系统1包括：微控制器11、图像识别装置12、滤波片13和电源14；电源14与微控制器11连接；微控制器11与图像识别装置12连接；图像识别装置12的图像采集口上安装滤波片13。为了进一步优化上述技术方案，还包括稳压电路15；稳压电路15与电源14连接。为了进一步优化上述技术方案，图像识别系统1通过紧固螺丝固定在连接柱上。为了进一步优化上述技术方案，图像识别系统1与标定基板2之间距离固定不变。为了进一步优化上述技术方案，标定基板2上有方阵排列的二维码图案。为了进一步优化上述技术方案，还包括：无线模块16和上位机；无线模块16与微控制器11连接，上位机通过无线模块16与微控制器11进行通信。为了进一步优化上述技术方案，标定基板2与待测目标体4同步移动。一种基于标定基板2的多维图像识别位移测量装置的测量方法，具体步骤包括如下：步骤一：将标定基板2上的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于标定基板的多维图像识别位移测量装置，用于测量待测目标体的位移量，其特征在于，包括：图像识别系统、标定基板和稳定基座；所述稳定基座上设置连接柱；所述图像识别系统固定在所述连接柱上；所述图像识别系统的图像采集口正对所述标定基板，且于所述标定基板平行；其中，图像识别系统包括：微控制器、图像识别装置、滤波片和电源；所述电源与所述微控制器连接；所述微控制器与所述图像识别装置连接；所述图像识别装置的图像采集口上安装所述滤波片。

【技术特征摘要】
1.一种基于标定基板的多维图像识别位移测量装置，用于测量待测目标体的位移量，其特征在于，包括：图像识别系统、标定基板和稳定基座；所述稳定基座上设置连接柱；所述图像识别系统固定在所述连接柱上；所述图像识别系统的图像采集口正对所述标定基板，且于所述标定基板平行；其中，图像识别系统包括：微控制器、图像识别装置、滤波片和电源；所述电源与所述微控制器连接；所述微控制器与所述图像识别装置连接；所述图像识别装置的图像采集口上安装所述滤波片。2.根据权利要求1所述的一种基于标定基板的多维图像识别位移测量装置，其特征在于，还包括稳压电路；所述稳压电路与所述电源连接。3.根据权利要求1所述的一种基于标定基板的多维图像识别位移测量装置，其特征在于，所述图像识别系统通过紧固螺丝固定在所述连接柱上。4.根据权利要求3所述的一种基于标定基板的多维图像识别位移测量装置，其特征在于，所述图像识别系统与所述标定基板之间距离固定不变。5.根据权利要求1所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：李奕成，曹亚萍，黎昌波，
申请(专利权)人：成都大亦科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51