【技术实现步骤摘要】
一种动静态视觉检测系统
[0001]本专利技术涉及一种长度计量系统，特别涉及一种动静态视觉检测系统。
技术介绍
[0002]目前，大多利用静态视觉测量综合性仪器来完成汽车零配件批量加工的尺寸检查和自动装配的完整性检查、电子装配线的元件自动定位、IC上的字符识别等任务。存在的问题是多以眼识别为主，测量精度极低，测量的覆盖面较小。现有视觉测量动态参数测量精度低，且只能完成单一参数动态测量，无法满足综合性能仪器的多参数的检测需求。
[0003]近几年计量检测领域中客户对仪器的动态检测要求越来越多，而利用我国现有的计量设备无法满足其检测要求，比如设备运动中的角度和位移，速度和加速度的检测都无法实现。现在，在全国范围内没有能进行动态测量的检测机构，即使有对动态参数测量的视觉测量设备，也都主要用于企业中产品的大批量快速检查。这类视觉测量系统仅适用于生产线对产品的优劣性的辨别，并不适用于计量检测机构对于长度、角度、距离等参数的精密测试，静态检测目前也停留在目测水平，测量精度极低，测量的覆盖面较小。
技术实现思路
[0004]鉴于现有技术所存在的问题，本专利技术提供一种动静态视觉检测系统，将视觉测量技术与传统计量检测技术相结合，满足计量设备在运动中的角度、位移、速度和加速度的检测要求，使其可以在动态测量中发挥作用，满足计量器具的检测和校准要求，同时，还可以通过实现动、静态测量一体化设计，用简单的模式切换完成静态参数的检测任务，具体技术方案如下：一种动静态视觉检测系统，包括检测设备及检测流程，检测设备包括计算机...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种动静态视觉检测系统，包括检测设备及检测流程，检测设备包括计算机（14）、数据线（13）、数据线端口（12）、相机（11）、镜头（10）、环形光源（9）、背景光源（8）、标定板（7）、相机支架（5）、环形光源支架（3）、底座（2）、相机升降支架（1），检测流程包括动态特征测量、静态特征测量，其特征在于：相机升降支架（1）的左立杆（1
‑
1）和右立杆（1
‑
2）分别固定于底座（2）上端面，背景光源（8）固定于左立杆（1
‑
1）的左下调节支架（1
‑
3）上，标定板（7）置于背景光源（8）上端面、且相机（11）的正下方，环形光源支架（3）固定于右立杆（1
‑
2）的右下调节支架（1
‑
4）上，环形光源（9）固定于环形光源支架（3）上，左下调节支架（1
‑
3）、右下调节支架（1
‑
4）在左立杆（1
‑
1）和右立杆（1
‑
2）的上下滑动，分别带动背景光源（8）、环形光源（9）上下移动，相机支架（5）分别固定于左光杆（1
‑
1）的左上调节支架（1
‑
5）和右光杆（1
‑
2）的右上调节支架（1
‑
6）上，相机（11）固定于相机支架（5）上，镜头（10）固定于相机（11）上，左上调节支架（1
‑
5）、右上调节支架（1
‑
6）在左立杆（1
‑
1）和右立杆（1
‑
2）的上下滑动，带动相机（11）上下移动，计算机（14）用数据线（13）与数据线端口（12）相连；检测流程包括（一）动态特征测量、（二）静态特征测量，测量前准备
①
将数据线端口（12）通过数据线（13）与计算机（14）相连接，
②
将标定板（7）放置在背景光源（8）上，打开背景光源（8）的开关，
③
将镜头（10）对准标定板（7），先后调节镜头（10）的曝光度和焦距，使标定板（7）在镜头中的成像达到最佳效果，
④
相机标定：相机标定分两种情况，第一种，改变了焦距，或者之前标定图像效果不好，可以重新采集图片，第二种情况，已经有标定图像，则不需要采集图片，第一步：打开相机标定软件,第二步：打开相机（11），第三步：保存采集图片，这里需要注意，标定板标面积在整个测量面积的1/3至1/4之间，标定图像在15～25张之间，标定时标定板尽可能摆满到测量时的每个位置；黑白对比度一定在100以上，第四步：根据标定板（7），自身的特点设置生成文件参数，第一、第二参数表示标定板7上圆点个数，第三个参数为两个圆心之前的距离，第四个参数为圆点直径与圆心距离之比，设置完成后，点击生成标定文件，如果已经有标定文件，这步可以省略，第五步：选择生成文件，就是选择刚刚生成的文件，第六步：设置相机（11）参数，点击相机标定，第七步：标定已完成，第二种情况：已经存在标定图像，直接进行第五至七步即可，
⑤
打开计算机（14），
⑥
系统校准：在每次改变测量距离后，都要进行系统校准，以确保测量平面与标定平面的平行，校准步骤如下：第一步，通过两种方法进入系统校准界面，第二步，打开相机（11），第三步，加载已标定好的相机（11）内外参数，第四步，将校准用的靶标放在相机（11）视场范围内，采集图片，第五步，点击校准按钮，观看结果，在调节方向信息栏中会显示应该调节哪个方向的标
定板（7），
⑦
系统误差信息栏中显示当前的系统误差，完成测量前准备；（一）动态特征测量
①
动态角度测量步骤调整左光杆（1
‑
1）的左上调节支架（1
‑
5）和右光杆（1
‑
2）的右上调节支架（1
‑
6）使相机（11）上下移动，然后调整左下调节支架（1
‑
3），打开光源（8），利用标定板（7）对相机（11）进行标定，根据视场中的清晰度，若不清晰则需要调整右下调节支架（1
‑
4）和环形光源支架（3）打开环形光源（9）发挥照明作用，若视场清晰则不需要环形光源（9），将其移开相机（11）视角之外，b、相机标定完毕后，将被测物放置于底座（2）上、且相机（11）的镜头（10）平面前，使相机（11）光心与旋转平面垂直，c、在被测物上安置特征物，特征物的特征点要随着被测物的运动而运动，用相机（11）连续拍摄被测物，并通过数据线（13）传送给计算机（14），d、计算机（14）通过阙值寻找特征点，寻找边缘、拟合圆得到特征点圆中心坐标、拟合运动轨迹，得到被测物轨迹两端点，e、计算被测物旋转的圆心及半径，根据得到的被测物轨迹两端点，计算被测物体运动的角度；
②
动态角速度测量步骤a、在动态角度测量步骤a、步骤b、步骤c完成后，计算机（14）每30幅图片，保存一幅图片，同时保存当前时间，如此反复保存多幅图像与其当时时间，提取图像中特征点中心，通过相邻两幅图像的特征点以及动态角度拟合各圆形轨迹的圆心，计算相邻两幅图像的夹角，并通过两幅图像的时间间隔，计算出被测物在相邻两幅图像转过的角速度，b、通过两幅图像的时间间隔，计算出被测物在相邻两幅图像转过的角速度，同理测量多个相邻被测点的角速度，求取平均值，即为被测物的动态角速度；
③
动态位移测...
【专利技术属性】
技术研发人员：姬伟，齐欣，王鹏，杨学毫，姚大平，韩大勇，刘婷，周卯君，吴娟，马旭东，高蕊，孙秀峰，
申请(专利权)人：天津市计量监督检测科学研究院电子仪表实验所，
类型：发明
国别省市：
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