基于相机的实训测量方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种测量方法，尤其是基于相机的实训测量方法，包括以下步骤：S110、保存图像，通过圆径口的相机对工件进行拍照保存；S120、取灰度阈值，对工件和背景的像素点进行分类；S130、调整高斯值，通过灰度阈值处理对图像的边缘进行分割；S140、绘制图像ROI区域；S150、利用微元法，做出等分；S160、在每个等分与工件图像的边缘相交处绘制连接点；S170、将工件两侧的多个连接点分别拟合成直线；S180、根据拟合成的两条直线及直线的距离公式计算距离像素L1，S190、标定像素距离L1得到实际距离L2。该方法通过微元法将图像边缘细化并同等分，然后将各个同等分的边缘点拟合成条线段，最后求出两条线段的距离从而得到测量结构，测量方法简单、测量精度高。

Camera based training measurement method and device

The invention relates to a measurement method, in particular to a camera based practical measurement method, which comprises the following steps: S110, saving an image, photographing and saving a workpiece through a camera with a circular diameter mouth; S120, taking a gray-scale threshold value, classifying pixel points of the workpiece and background; S130, adjusting a Gaussian value, segmenting the edge of an image through a gray-scale threshold processing; S140, drawing an image ROI area; S150, use micro element method to make bisection; S160, draw connection points at the intersection of each bisection and the edge of the workpiece image; S170, fit multiple connection points on both sides of the workpiece into straight lines respectively; S180, calculate the distance pixel L1 according to the distance formula of the two lines and straight lines to be synthesized, S190, calibrate the pixel distance L1 to get the actual distance L2. In this method, the edge of the image is thinned and bisected by the micro element method, and then the edge points of each bisection are fitted into line segments. Finally, the distance between the two line segments is calculated to get the measurement structure. The measurement method is simple and the measurement accuracy is high.

【技术实现步骤摘要】
基于相机的实训测量方法和装置
本专利技术涉及一种测量方法，尤其是基于相机的实训测量方法和装置。
技术介绍
在很多行业都会用到测量技术，如工程测量、液态测量等，测量技术在各行各业中发挥越来越大的重要性。工业上对产品的规格需要通过测量进行检测是否合格，或者进行分类。目前的测量系统测量方法复杂，测量精度不高。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种通过微元法将图像边缘细化并同等分，然后将各个同等分的边缘点拟合成条线段，最后求出两条线段的距离从而得到测量结构，测量方法简单、测量精度高的基于相机的实训测量方法，具体技术方案为：基于相机的实训测量方法，包括以下步骤：S110、保存图像，通过圆径口的相机对工件进行拍照保存；S120、取灰度阈值，对工件和背景的像素点进行分类；S130、调整高斯值，通过灰度阈值处理对图像的边缘进行分割；S140、绘制图像ROI区域；S150、利用微元法，做出10-15等分；S160、在每个等分与工件图像的边缘相交处绘制连接点；S170、将工件两侧的多个连接点分别拟合成直线；ax+by+c1＝0(1)ax+by+c2＝0(2)式中，x、y为连接点的坐标，a、b、c1、c2为拟合直线的参数；其中a、b、c1、c2均由每个点坐标带入公式(1)和(2)求出；S180、根据a、b、c1、c2以及拟合成的两条直线的距离公式(3)计算距离像素L1，S190、标定像素距离L1得到实际距离L2。通过采用上述技术方案，先通过调整灰度阈值实现对工件和背景的像素点分类，灰度阈值的范围为0-255；然后通过调整高斯值得到分割效果好的图像边缘；在感兴趣区进行测量区域的绘制；综合考虑测量要求，设置等分分数，等分分数越高，测量精度越高；然后自动绘制每个等分与工件图像的边缘相交处的连接点，对于形状不规则的工件会忽略其不规则的部分，取平均值；由于工件每侧的连接点至少有十个，因此每侧的x、y至少有十组，因此通过公式(1)和公式(2)能够计算出a、b、c1、c2，进而推导出工件两侧的直线之间的像素距离，然后根据标定文件进行标定，将像素距离转换成实际距离。测量的精度可以达到0.05mm，测量精度高。优选的，所述步骤S190中标定像素为将采集的标定板图像的文件与像素距离L1进行标定。优选的，所述工件为形状规则的物体。优选的，所述步骤S110中还包括调整曝光时间。通过采用上述技术方案，通过调整曝光时间得到清楚的工件图像。本专利技术的实施例还提供一种实训用机器人的测量系统，应用于基于相机的实训测量方法，所述系统包括图像采集系统，所述图像采集系统被配置成通过相机对工件进行拍照并保存图像；曝光时间设置系统，所述曝光时间设置系统被配置成调整相机的曝光时间；灰度阈值设置系统，所述灰度阈值设置系统被配置成设置灰度的阈值；高斯调整系统，所述高斯调整系统被配置成调整高斯值；ROI制作系统，所述ROI制作系统被配置成手工绘制测量区域；等分系统，所述等分系统被配置成对ROI区域进行等分划分；测量结果系统，所述测量结果系统被配置成依次绘制连接点、将工件两侧的多个连接点分别拟合成直线、计算像素距离L1、标定像素距离L1得到实际距离L2。本专利技术的实施例还提供一种实训用机器人的测量装置，包括处理器；存储器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，其中，所述计算机程序被所述处理器执行时实现基于相机的实训测量方法的步骤。本专利技术的实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有数据处理程序，所述数据处理程序被处理器执行时实现基于相机的实训测量方法的步骤。与现有技术相比本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提供的基于相机的实训测量方法通过微元法将图像边缘细化并同等分，然后将各个同等分的边缘点拟合成条线段，最后求出两条线段的距离从而得到测量结构，测量方法简单、测量精度高。本专利技术提供的基于相机的实训测量方法与实训考核系统平台结合，该平台能够让初学者真正了解机器人如何操作以及通过测量软件，将测量结果通过TCP/IP通讯的方式把数据传输给机器人，机器人对应测量结果不同的产品进行分类，满足工业自动化需求。初学者们更能够通过该实训考核系统亲自动手去掌握测量技术，理解自动化，走向现代化。附图说明图1是本专利技术的流程图；图2是拍照后绘制的ROI、十等分和连接点的图；图3是标定板的照片。具体实施方式现结合附图对本专利技术作进一步说明。如图1至图3所示，基于相机的实训测量方法，包括以下步骤：S110、保存图像，通过圆径口的相机对工件进行拍照保存；S120、取灰度阈值，对工件和背景的像素点进行分类；S130、调整高斯值，通过灰度阈值处理对图像的边缘进行分割；S140、绘制图像ROI区域；S150、利用微元法，做出10-15等分；S160、在每个等分与工件图像的边缘相交处绘制连接点；S170、将工件两侧的多个连接点分别拟合成直线；ax+by+c1＝0(1)ax+by+c2＝0(2)式中，x、y为连接点的坐标，a、b、c1、c2为拟合直线的参数；其中a、b、c1、c2均由每个点坐标带入公式(1)和(2)求出；S180、根据a、b、c1、c2以及拟合成的两条直线的距离公式(3)计算距离像素L1，S190、标定像素距离L1得到实际距离L2。先通过调整灰度阈值实现对工件和背景的像素点分类，灰度阈值的范围为0-255；然后通过调整高斯值得到分割效果好的图像边缘；在感兴趣区即ROI区域进行测量区域的绘制；综合考虑测量要求，设置等分分数，等分分数越高，测量精度越高；然后自动绘制每个等分与工件图像的边缘相交处的连接点，对于形状不规则的工件会忽略其不规则的部分，取平均值；由于工件每侧的连接点至少有十个，因此每侧的x、y至少有十组，因此通过公式(1)和公式(2)能够计算出a、b、c1、c2，进而推导出工件两侧的直线之间的像素距离，然后根据标定文件进行标定，将像素距离转换成实际距离。测量的精度可以达到0.05mm，测量精度高。步骤S190中标定像素为将采集的标定板图像的文件与像素距离L1进行标定。工件为形状规则的物体，如圆柱体、长方体等。步骤S110中还包括调整曝光时间。通过调整曝光时间得到清楚的工件图像。本专利技术的实施例还提供一种实训用机器人的测量系统，应用于基于相机的实训测量方法，所述系统包括图像采集系统，所述图像采集系统被配置成通过相机对工件进行拍照并保存图像；曝光时间设置系统，所述曝光时间设置系统被配置成调整相机的曝光时间；灰度阈值设置系统，所述灰度阈值设置系统被配置成设置灰度的阈值；高斯调整系统，所述高斯调整系统被配置成调整高斯值；ROI制作系统，所述ROI制作系统被配置成手工绘制测量区域；等分系统，所述等分系统被配置成对ROI区域进行等分划分；测量结果系统，所述测量结果系统被配置成依次绘制连接点、将工件两侧的多个连接点分别拟合成直线、计算像素距离L1、标定像素距离L1得到实际距离L2。本专利技术的实施例还提供一种实训用机器人的测量装置，包括处理器；存储器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，其中，所述计算机程序被所述处理器执行时实现基于相机的实训测量方法的步骤。本专利技术的实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有数据处理程序，所述数据处理程序被本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于相机的实训测量方法，其特征在于，包括以下步骤：S110、保存图像，通过圆径口的相机对工件进行拍照保存；S120、取灰度阈值，对工件和背景的像素点进行分类；S130、调整高斯值，通过灰度阈值处理对图像的边缘进行分割；S140、绘制图像ROI区域；S150、利用微元法，做出10‑15等分；S160、在每个等分与工件图像的边缘相交处绘制连接点；S170、将工件两侧的多个连接点分别拟合成直线；ax+by+c1＝0    (1)ax+by+c2＝0    (2)式中，x、y为连接点的坐标，a、b、c1、c2为拟合直线的参数；其中a、b、c1、c2均由每个点坐标带入公式(1)和(2)求出；S180、根据a、b、c1、c2以及拟合成的两条直线的距离公式(3)计算距离像素L1，

【技术特征摘要】
1.基于相机的实训测量方法，其特征在于，包括以下步骤：S110、保存图像，通过圆径口的相机对工件进行拍照保存；S120、取灰度阈值，对工件和背景的像素点进行分类；S130、调整高斯值，通过灰度阈值处理对图像的边缘进行分割；S140、绘制图像ROI区域；S150、利用微元法，做出10-15等分；S160、在每个等分与工件图像的边缘相交处绘制连接点；S170、将工件两侧的多个连接点分别拟合成直线；ax+by+c1＝0(1)ax+by+c2＝0(2)式中，x、y为连接点的坐标，a、b、c1、c2为拟合直线的参数；其中a、b、c1、c2均由每个点坐标带入公式(1)和(2)求出；S180、根据a、b、c1、c2以及拟合成的两条直线的距离公式(3)计算距离像素L1，S190、标定像素距离L1得到实际距离L2。2.根据权利要求1所述的基于相机的实训测量方法，其特征在于，还包括所述步骤S190中标定像素为将采集的标定板图像的文件与像素距离L1进行标定。3.根据权利要求1所述的基于相机的实训测量方法，其特征在于，所述工件为形状规则的物体。4.根据权利要求1所述的基于相机的实训测量方法，其特征在于，所述步骤S110中还包括调整曝光时...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔晓辉，许辉，黄婷，
申请(专利权)人：江苏汇博机器人技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32