一种高反光圆柱体的直径测量装置制造方法及图纸

技术编号:22550821 阅读:19 留言:0更新日期:2019-11-13 17:51
本实用新型专利技术公开了一种高反光圆柱体的直径测量装置,包括设置在待测圆柱体径向两侧的支架、设置在支架上的水平板、设置在水平板上的用于对待测圆柱体进行拍摄的图像采集装置以及用于接收图像采集装置数据的计算机,其技术方案在于:待测圆柱体设置在用于轴向水平移动该待测圆柱体的移动机构上;该移动机构包括用于放置待测圆柱体的V型传送带和用于驱动V型传送带带动待测圆柱体轴向水平移动的驱动电机;计算机通过数据线与驱动电机连接,用于控制驱动电机的启停。本实用新型专利技术具有结构简单,测量快速、结果准确的优点。

A diameter measuring device of high reflective cylinder

The utility model discloses a diameter measuring device of a high reflective cylinder, which comprises a bracket arranged on both radial sides of the cylinder to be tested, a horizontal plate arranged on the bracket, an image acquisition device arranged on the horizontal plate for photographing the cylinder to be tested and a computer for receiving the data of the image acquisition device. The technical scheme is that the cylinder to be tested is arranged in use The moving mechanism includes a V-belt for placing the cylinder to be tested and a driving motor for driving the V-belt to drive the cylinder to be tested to move horizontally in the axial direction; the computer is connected with the driving motor through a data line to control the start and stop of the driving motor. The utility model has the advantages of simple structure, fast measurement and accurate result.

【技术实现步骤摘要】
一种高反光圆柱体的直径测量装置
本技术涉及计算机视觉检测领域,具体来说,是涉及视觉测量高反光圆柱体

技术介绍
在工业生产中有很多圆柱体的零件,而且其中有很多零件都是金属制造的,有的还要在圆柱体外镀上光滑的金属膜,以达到抗腐蚀、防生锈、美观等目的。随着科技的发展和进步,对于这些圆柱体的直径加工精度有着越来越苛刻的要求。同样,如何有效地准确地测量这些圆柱体零件的直径也越来越重要。这些零件一般都不适合用传统接触式测量方法测量,因为接触式测量的过程中会不可避免的对金属镀膜造成磨损甚至损伤金属膜,从而对金属膜的作用产生影响。所以,高精度非接触测量技术显得尤为重要。相对传统测量检验方法,光学视觉技术测量具有无接触、快速、准确和智能化的优点。高反光圆柱体由于自身的反射特性,用普通的光学测量系统无法实现精确的测量,而远心光学测量系统能够很大程度上减小边缘误差,消除物距变化的影响,有效地改善机器视觉测量系统的光学成像质量,提高测量的精度。通过远心光学成像系统,既可以省去复杂的实时自动对焦系统,降低软件设计的难度,又能够很好地克服由于待测物体不规则而造成的成像模糊而产生的测量误差,特别适合于测量具有一定厚度的物体或测量圆柱体的直径。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种高反光圆柱体的直径测量装置,其具有测量快速、结果准确的优点。所述的一种高反光圆柱体直径测量装置,包括设置在待测圆柱体径向两侧的支架、设置在支架上的水平板、设置在水平板上的用于对待测圆柱体进行拍摄的图像采集装置以及用于接收图像采集装置数据的计算机,其技术方案在于:待测圆柱体设置在用于轴向水平移动该待测圆柱体的移动机构上;该移动机构包括用于放置待测圆柱体的V型传送带和用于驱动V型传送带带动待测圆柱体轴向水平移动的驱动电机;计算机通过数据线与驱动电机连接,用于控制驱动电机的启停。本技术所带来的有益效果为:本技术通过计算机控制V型传送带匀速运动,当待测圆柱体运动至采集范围内时,与计算机相连的工业相机实时采集待测圆柱体上边缘图像信息,存入计算机,待采集到整个待测物体信息后,经过图像处理算法,获取待测物体直径,实现对圆柱体的高精度、高效率、高稳定性的测量。三角支架上装有可以调整位置的气缸,使得装置可以适用于测量不同尺寸的圆柱体。本技术结构简单,测量方法过程少,运算量小,具有测量快速、结果准确的优点。附图说明图1为本技术的结构图。图2为图1的左视图。图3为图1的右视图。图4为利用V型槽测量圆柱体直径的测量原理图。图5为V型传送带驱动示意图。图6为边缘点及其像素点示意图。图7为135°方向的相邻像素点示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图,对本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技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。具体实施例I:如图1~5,一种高反光圆柱体直径测量装置,其技术方案在于:包括左三脚架8、右三脚架4、水平设置在左三脚架8、右三脚架4之间的安装板1以及设置在左三脚架8和/或右三脚架4上的用于调整安装板1两端对地距离的调整机构;其中,安装板1上设置有能够随安装板1移动的工业相机2;该工业相机2通过数据线与计算机9相连。调整机构包括分别设置在左三脚架8和右三脚架4上的左气缸11和右气缸10;所述左气缸11和右气缸10均通过数据线与计算机9相连。待测圆柱体设置在用于轴向水平移动该待测圆柱体的移动机构上;该移动机构设置在左三脚架8、右三脚架4之间,包括用于放置待测圆柱体的V型传送带7和用于驱动V型传送带7带动待测圆柱体轴向水平移动的驱动电机12;计算机9通过数据线与驱动电机12连接,用于控制驱动电机12的启停。其中,所述的V型传送带7为接触待测圆柱体的一侧设置有V型槽;V型槽的相对侧设置有齿条B;驱动电机12的输出端连接有齿轮A;该齿轮A与V型传送带7上的齿条B啮合;由驱动电机12控制V型传送带7匀速移动。左气缸11和右气缸10可以调整安装板1的水平或者距地距离,用于适合多种直径的高反光圆柱体测量。各部分的作用是:1、安装板1,安装板1是具有一定加工精度的平行设置安装板1,用于固定工业相机2、远心镜头3以及平行背光源5,安装在左三角架8和右三角架4上,可以在左气缸11和右气缸10的驱动下调整距地高度;2、工业相机2:固定在安装板1上,该工业相机2的选择根据镜头参数选定,输出方式为Gig千兆以太网输出,接口为与选择的远心镜头3接口一致,与计算机9主机进行通信。3、远心镜头3:选用双远心镜头,其入瞳孔径、放大倍率、景深、工作距离、远心度、畸变率、相机接口根据待测圆柱体直径选择合适的镜头;4、右三角架4,大小与左三角架8一致。5、平行背光源5:固定在安装板1上,根据远心镜头3选择合适的大小。6、待测圆柱体6,放置在V型槽传送带7上。7、V型槽传送带7,放在右三角架4和左三角架8之间,用于放置待测量的圆柱体,在驱动电机12的驱动下做匀速运动。8、计算机8,与工业相机2、驱动电机12相连,并安装有测量系统,控制驱动电机12驱动V型槽传送带7做匀速运动,与工业相机2相连,对采集的图片进行图像处理,并进行圆柱体的直径计算。9、右气缸10,安装在右三角架4上,与左气缸11配套共同调整安装板1的高度,使本申请可以测量不同尺寸的圆柱体直径。10、左气缸11,安装在左三角架8上,与右气缸10配套共同调整安装板1的高度,使本申请可以测量不同尺寸的圆柱体直径。如上所述的高反光圆柱体直径测量装置的测量过程是:s1、将安装板1水平设置在支架上;s2、将图像采集装置固定在安装板1上,并与计算机9进行通信;s3、待测圆柱体放置在V型槽传送带7上;s4、V型槽传送带7带动待测圆柱体轴向方向匀速运动;s5、计算机9采集图像采集装置输出的数据,获得待测圆柱体的直径。对采集到的图像进行处理最终得到待测高反光圆柱体直径的过程是:一)建立测量模型待测圆柱体放在V型槽上,如图4所示,不同圆柱直径ΔD引起不同的高度差Δh,其对应的关系式为:其中,θ为V型槽夹角的一半,k为ΔD和Δh相关的一阶系数。图像采集的两圆柱的边缘像素差ΔH和实际高度差Δh之间存在的关系式为:Δh=k1*ΔH+k2(2)由公式(1)和(2)可以得到两圆实际柱像素差ΔH和两圆柱实际半径差ΔD之间的关系式:ΔD=A1*ΔH+A2(3)其中,A1和A2可以通过系统标定确定具体数值。当已知直径D0圆柱的上边缘图像位置H0,根据上述的测量原理,由任意圆柱的上边缘成像位置H可以求解其直径D:D=D0+A1*(H-H0)+A2(4)二)标定系统参数采集多个已知直径Di的圆柱上边缘,获取其对应的图像像素位置信息Hi,得到一系列的ΔDi和ΔHi,带入公式(3)可以得到关于A1和A2的方程组,利用最小二乘法对参数进行求解,从而得到标定的系统参数。三)提取图像像素位置信息采集圆柱上边缘图像,对采集的图像按照以下步骤进行图像处理,提取图像像素位置信息。1.将原始图像转化为灰度图像。利用经典边缘检测算法—Canny算法对灰度图像进行边缘检测,得本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高反光圆柱体直径测量装置,包括设置在待测圆柱体径向两侧的支架、设置在支架上的水平板、设置在水平板上的用于对待测圆柱体进行拍摄的图像采集装置以及用于接收图像采集装置数据的计算机(9),其特征在于:待测圆柱体设置在用于轴向水平移动该待测圆柱体的移动机构上;该移动机构包括用于放置待测圆柱体的V型传送带(7)和用于驱动V型传送带(7)带动待测圆柱体轴向水平移动的驱动电机(12);计算机(9)通过数据线与驱动电机(12)连接,用于控制驱动电机(12)的启停。

【技术特征摘要】
1.一种高反光圆柱体直径测量装置,包括设置在待测圆柱体径向两侧的支架、设置在支架上的水平板、设置在水平板上的用于对待测圆柱体进行拍摄的图像采集装置以及用于接收图像采集装置数据的计算机(9),其特征在于:待测圆柱体设置在用于轴向水平移动该待测圆柱体的移动机构上;该移动机构包括用于放置待测圆柱体的V型传送带(7)和用于驱动V型传送带(7)带动待测圆柱体轴向水平移动的驱动电机(12);计算机(9)通过数据线与驱动电机(12)连接,用于控制驱动电机(12)的启停。2.根据权利要求1所述的一种高反光圆柱体直径测量装置,其特征在于:V型传送带(7)的V型面相对侧设置有齿条;驱动电机(12)的输出端设置有与V型传送带...

【专利技术属性】
技术研发人员:张宏帅田增国翟晓彤姜宝柱李仕豪安宁
申请(专利权)人:洛阳德晶智能科技有限公司
类型:新型
国别省市:河南,41

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