一种圆形零件几何尺寸参数视觉测量方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种圆形零件几何尺寸参数视觉测量方法及系统，系统以单目视觉技术为基础，主要组成部分有工业相机、镜头、图像采集卡、光源等。涉及的图像处理领域包括：在采集图像前对相机和镜头进行标定，消除畸变；对采集后的图像进行灰度变换处理，为后续工作打下基础；基于灰度图像进行滤波去噪处理，消除图像中大多数噪点；进行图像增强处理，突出图像边缘部分像素对比度；提取图像中零件边缘，进行阈值分割处理；使用本发明专利技术改进后的算法计算图元中各几何参数，分析误差，保存数据；本发明专利技术能够实现基于计算机视觉的圆形零件尺寸的自动计算，改进后的算法与传统算法相比检测速度、精度和稳定性均有提高，节约人力及经济成本。节约人力及经济成本。节约人力及经济成本。

【技术实现步骤摘要】
一种圆形零件几何尺寸参数视觉测量方法及系统


[0001]本专利技术涉及。
，尤其涉及一种圆形零件几何尺寸参数视觉测量方法及系统。

技术介绍

[0002]以及是否能够快速识别出良品与次品等都是非常重要且急需解决的问题。传统的检测手段以人工检测为主，对于零件上一些较小的孔径，人工的方法很难获得其准确的几何参数，另外对于检测生产后的零部件中的次品问题上，主要也以人工抽查的方法，这很大程度上取决于人工的主观因素和经验积累，这就造成了零件检测方面很难保质保量完成。
[0003]市面上的视觉检测系统搭载的算法主要针对大多数简单零部件的外部轮廓和较大孔径的尺寸识别和参数测量，而对一种零件的识别速度较慢，对较小孔径的识别比较模糊。
[0004]而机器视觉和图像处理技术经过不断地开发和研究应用越来越广泛，以其能实现多目标在线非接触测量的优点，在机械零部件几何参数测量领域得到了持续的研究与应用。

技术实现思路

[0005]为此，本专利技术提供一种圆形零件几何尺寸参数视觉测量方法及系统，用以克服现有技术中传统测量零件尺寸几何参数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种圆形零件几何尺寸参数视觉测量方法，其特征在于，包括：步骤一、搭建图像几何参数测量系统并进行标定；步骤二、采集图像后进行预处理，突出边缘部分像素；步骤三、进行图元识别，确定各参数几何关系；步骤四、使用传统算法和改进算法分别计算尺寸参数；步骤五、对比两组实验数据，分析误差，汇总保存。2.根据权利要求1所述的圆形零件几何尺寸参数视觉测量方法，其特征在于，以单目视觉技术为基础，使用张正友棋盘标定法进行标定，并消除畸变，相机标定采用张正友棋盘标定法；标定的主要目的是消除相机及镜头产生的畸变、获得相机像素分辨率与物理世界尺寸之间的关系。相机像素分辨率与物理世界尺寸之间的关系，由下式可知：其中，X
w
,Y
w
,Z
w
为世界坐标系下坐标，Z
c
为标定后相机焦点到待测零件的垂直距离，d
x
,d
y
为一个像素在x,y方向的物理尺寸，f为焦距，u,v为像素坐标系下坐标。3.根据权利要求2所述的圆形零件几何尺寸参数视觉测量方法，其特征在于，图像预处理方法包括：灰度变换、滤波去噪、图像增强、边缘提取和阈值分割。4.根据权利要求3所述的圆形零件几何尺寸参数视觉测量方法，其特征在于，图像畸变主要有两种：径向畸变和切向畸变；径向畸变矫正公式为：x
dr
＝x(1+k1r2+k2r4+k3r6)y
dr
＝y(1+k1r2+k2r4+k3r6)切向畸变矫正公式为：x
dt
＝x+[2p1xy+p2(r2+2x2)]y
dt
＝y+[p1(r2+2y2)+2p2xy]其中，(x,y)是理想的无畸变的坐标，(x
dr
,y
dr
)是畸变后图像像素点的坐标，而且，r2＝x2+y2；通过标定好的视觉系统采集图像，将采集后的RGB图像在软件中进行灰度变换，保存处理后的图像，进行下一步操作。5.根据权利要求4所述的圆形零件几何尺寸参数视觉测量方法，其特征在于，所述滤波去噪，具体为：采用3
×
3最小统计排序滤波的方法，消除边缘灰度值较高像素对目标孔区域提取产生的干扰，即对零件内的像素灰度值进行最小值计算，将结果作为中心像素的灰度值。6.根据权利要求5所述的圆形零件几何尺寸参数视觉测量方法，其特征在于，所述图像
增强，具体为：使用图像反转突出边缘部分像素；线性变换公式如下：O(r,c)＝a*I(r,c)+b,0≤r&lt...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵磊，赵新华，王嘉豪，刘培昌，
申请(专利权)人：天津理工大学，
类型：发明
国别省市：