一种基于位置补偿的轴类零件图像拼接方法技术

本发明专利技术公开了一种基于位置补偿的轴类零件图像拼接方法，包括离线阶段和在线阶段，离线阶段图像采集时相机静止，在线阶段图像采集时相机无需静止，在离线阶段获取图像拼接参数，然后在在线阶段进行补偿，所述图像拼接参数通过对比标准刻度值和实际刻度值得到，所述图像拼接参数和相机位置一一对应，每一个相机拍照位置对应一个图像拼接参数值。本发明专利技术弥补了因为直线导轨安装精度不高，造成的图像拼接误差变大的情况。本发明专利技术拼接精度不会因为实际工件图像采集效果差而变得效果不好，能够实现快速高精度的图像拼接操作，最终完成大视野工件的高精度测量。

An image mosaicing method of axis parts based on position compensation

【技术实现步骤摘要】
一种基于位置补偿的轴类零件图像拼接方法
本专利技术属于轴类零件测量领域，尤其涉及一种基于位置补偿的轴类零件图像拼接方法。
技术介绍
随着计算机视觉的不断发展，在机器视觉测量领域，利用视觉系统代替人工实现轴类工件的尺寸测量得到了普遍应用，利用机器视觉技术进行尺寸测量往往需要用到工业相机，工业相机搭配不同的镜头实现不同视野范围的测量，如果涉及到大的轴类工件，往往就需要采用多个工业相机或者单个工业相机移动测量的方式。专利号为CN109708573A的一种轴类零件参数测量系统及轴类零件参数测量方法，所述系统包括：工控机、集线器、图像采集系统、运动控制系统及光栅尺。所述方法包括：判断是否设置新的轴零件类型或选择系统已有的轴零件类型；装载轴零件；选择测量模式，包含参数测量、形位测量和影像测量；保存测量结果，判断待测轴零件质量合格与否；继续同一个轴类零件或更换轴类零件测量；参数保存，结果输出。该专利通过图像拼接的方式进行最终工件的尺寸测量，没有对具体图像拼接的方式进行说明，而且没有考虑相机直线运动时到导轨直线度对相机拍照的影响。专利号为CN108898585A的本专利技术公开了一种轴类零件检测方法及其装置，其中，一种轴类零件检测装置，包括暗箱、工件传送机构以及摄像机构，所述工件传送机构以及摄像机构设置在暗箱中，所述摄像机构为两个，分别相对设置在工件传送机构传送工件方向的两侧，摄像机构包括摄像头以及两个补光灯，两个补光灯分别设置在摄像头两侧。这种重叠区域的计算方法依赖与图像采集质量，针对图像光照的不同变化，特征点的检测可靠性和精度无法得到保证，寻找一种可靠，稳定并且实现高精度的图像拼接方法，显得非常重要。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种在离线状态下测量图像拼接参数，在线状态时根据拼接参数对图像拼接行位置补偿，达到一次测量，多次补偿，实现高速高精度轴类零件图像拼接的方法。为了实现以上目的，本专利技术采用以下技术方案：一种基于位置补偿的轴类零件图像拼接方法，包括离线阶段和在线阶段，离线阶段图像采集时相机静止，在线阶段图像采集时相机无需静止，在离线阶段获取图像拼接参数，然后在在线阶段进行补偿，所述图像拼接参数通过对比标准刻度值和实际刻度值得到，所述图像拼接参数和相机位置一一对应，每一个相机拍照位置对应一个图像拼接参数值。进一步的，离线阶段通过标定工具对图像拼接参数进行统计，所述标定工具为有多条等间隔刻度线的菲林尺。进一步的，具体包含如下步骤：步骤1、将标定工具固定在相机拍摄范围内；步骤2、离线阶段，沿直线移动相机到固定位置，采集相机每次移动的相机位置和照片；步骤3、利用采集到的局部图像拼接成整体图像；步骤4、根据每一个位置点的相机位置值和图像拼接精度，计算得到每一个位置点的图像拼接参数；步骤5、在线阶段，在实际图像测量过程中，对实际采集得到的局部图像，根据相应位置点的图像拼接参数对实际图像进行补偿，得到准确的拼接图像。进一步的，所述步骤2包括以下具体步骤：步骤2.1、在相机直线运动方向上选定等间隔的位置点，控制相机移动到每一个位置点；步骤2.2、等相机姿态稳定后，读取线性标定工具上的位置信息，同时采集得到标定工具在该位置的局部图像。进一步的，步骤4.1、将多张局部图像依次拼整体图像，计算整图内刻度线之间的距离，同时记录相邻图像之间的刻度数值和的当前相机位置信息，行程位置和刻度数据的数据对；步骤4.2、根据上述记录的刻度数值，减去理论刻度数值，得到每个相机位置和相邻的图像拼接参数数据对。进一步的，所述标定工具为透明菲林尺。采用本专利技术技术方案，本专利技术的有益效果为：与现有技术相比，本专利技术在离线阶段利用线性光栅尺和标定工具，记录相机在直线方向运动过程中的多个位置和局部图像，通过局部图像内部和相邻图像之间的刻度信息，计算一组相机位置和图像拼接参数数据对，在实际测量在线阶段，对实际图像拼接进行补偿，这种方式弥补了因为直线导轨安装精度不高，造成的图像拼接误差变大的情况。本专利技术拼接精度不会因为实际工件图像采集效果差而变得效果不好，能够实现快速高精度的图像拼接操作，最终完成大视野工件的高精度测量。附图说明图1是本专利技术提供的一种实现基于位置补偿的轴类零件图像拼接方法的装置图；图2是本专利技术提供的一种实现基于位置补偿的轴类零件图像拼接方法图像拼接示意图；图3是图像拼接补偿前误差图；图4是本专利技术提供的图像拼接补偿后误差图。其中，101为直线导轨；102为线性光栅尺；103相机；104为角度传感器；105为移动平台；106为工件；201为相机；202为相机视野；203为标定工具；204表示相机运动方向；205表示相机姿态角度变化方向。具体实施方式结合附图对本专利技术具体方案具体实施例作进一步的阐述。以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。一种基于位置补偿的轴类零件图像拼接方法，包括离线阶段和在线阶段，离线阶段图像采集时相机静止，在线阶段图像采集时相机无需静止，在离线阶段获取图像拼接参数，然后在在线阶段进行补偿，所述图像拼接参数通过对比标准刻度值和实际刻度值得到，所述图像拼接参数和相机位置一一对应，每一个相机拍照位置对应一个图像拼接参数值。离线阶段通过标定工具对图像拼接参数进行统计，所述标定工具为有多条等间隔刻度线的透明菲林尺。具体包含如下步骤：步骤1、将标定工具固定在相机拍摄范围内；步骤2、离线阶段，沿直线移动相机到固定位置，采集相机每次移动的相机位置和照片；步骤2.1、在相机直线运动方向上选定等间隔的位置点，控制相机移动到每一个位置点；步骤2.2、等相机姿态稳定后，读取线性标定工具上的位置信息，同时采集得到标定工具在该位置的局部图像。步骤3、利用采集到的局部图像拼接成整体图像；步骤4、根据每一个位置点的相机位置值和图像拼接精度，计算得到每一个位置点的图像拼接参数；步骤4.1、将多张局部图像依次拼整体图像，计算整图内刻度线之间的距离，同时记录相邻图像之间的刻度数值和的当前相机位置信息，行程位置和刻度数据的数据对；步骤4.2、根据上述记录的刻度数值，减去理论刻度数值，得到每个相机位置和相邻的图像拼接参数数据对。步骤5、在线阶段，在实际图像测量过程中，对实际采集得到的局部图像，根据相应位置点的图像拼接参数对实际图像进行补偿，得到准确的拼接图像。所述标定工具为菲林尺。通过以上方法，本专利技术具体实施例如下：实现本方法的装置如图1所示，相机103和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于位置补偿的轴类零件图像拼接方法，其特征在于，包括离线阶段和在线阶段，离线阶段图像采集时相机静止，在线阶段图像采集时相机无需静止，在离线阶段获取图像拼接参数，然后在在线阶段进行补偿，所述图像拼接参数通过对比标准刻度值和实际刻度值得到，所述图像拼接参数和相机位置一一对应，每一个相机拍照位置对应一个图像拼接参数值。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于位置补偿的轴类零件图像拼接方法，其特征在于，包括离线阶段和在线阶段，离线阶段图像采集时相机静止，在线阶段图像采集时相机无需静止，在离线阶段获取图像拼接参数，然后在在线阶段进行补偿，所述图像拼接参数通过对比标准刻度值和实际刻度值得到，所述图像拼接参数和相机位置一一对应，每一个相机拍照位置对应一个图像拼接参数值。


2.如权利要求1所述的一种基于位置补偿的轴类零件图像拼接方法，其特征在于，离线阶段通过标定工具对图像拼接参数进行统计，所述标定工具为有多条等间隔刻度线的菲林尺。


3.如权利要求1或2所述的一种基于位置补偿的轴类零件图像拼接方法，其特征在于，具体包含如下步骤：
步骤1、将标定工具固定在相机拍摄范围内；
步骤2、离线阶段，沿直线移动相机到固定位置，采集相机每次移动的相机位置和照片；
步骤3、利用采集到的局部图像拼接成整体图像；
步骤4、根据每一个位置点的相机位置值和图像拼接精度，计算得到每一个位置点的图像拼接参数；
步骤5、在线阶段，在实际图像...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵斌，周公爽，
申请(专利权)人：杭州博拉网络科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33