一种基于机器视觉的三维位移测量准确度评估系统技术方案

本实用新型专利技术涉及工业测量评估领域，尤其涉及一种基于机器视觉的三维位移测量准确度评估系统。包括振动装置、位移测量装置、位移标定装置和评估显示装置，所述振动装置包括振动平台和标准立方，所述位移测量装置为图像传感器，捕获图像位移信息，得到振动幅度测量结果并传输给评估显示装置；所述位移标定装置包括激光测距仪，无线模块和电源模块；所述评估显示装置包括控制器、存储器、接收器、电源模块和显示模块，所述电源模块为各模块供电。本实用新型专利技术客观、定量、准确地评估位移测量仪器的测量准确度，相比人工检测具有更强的可信度与可靠性，相比实机检测方式具有更好的实时性、准确性、数据丰富性和数据结果相对统一性。数据丰富性和数据结果相对统一性。数据丰富性和数据结果相对统一性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于机器视觉的三维位移测量准确度评估系统


[0001]本技术涉及工业测量评估领域，尤其涉及一种基于机器视觉的三维位移测量准确度评估系统。

技术介绍

[0002]位移测量准确度评估在工业生产中是一项极其重要的工序，它监测着实际值与期望值之间的偏差，以便随时调整生产线参数，因此其对生产的良品率起着决定性的作用。公开号为CN113029009A的中国专利公开了一种双视角视觉位移测量系统及方法，该装置通过对光斑进行定位，计算从后续帧到参考帧的单应矩阵；并进行单应变换，得到系统不稳定性误差校正之后的靶标图像坐标；然后坐标转换得到位移结果。该方法实现了非接触式位移检测，但检测结果单一、没有保障，同时没有数据比对评估设计，无法实现数据冗余，因此检测结果说服力低。
[0003]目前国内外尚无实现非接触式位移测量的同时进行其准确度评估的先例，为此我们设计了一种基于机器视觉的三维位移测量准确度评估装置，利用非接触式位移检测和三维位移标定比较计算出位移测量的准确度，提升了位移测量准确度评估的可信度和时效性，具有现实意义和良好应用前景。
[0004]传统检测技术为人工检测，这种方式不确定因素大，受检测人员工作经验、精神状态波动等诸多主观因素影响大，评估结果不具有普遍可信力；抑或是采用实机检测，不便于更换不同测量设备，同时造成生产资料的浪费，若偏差过大还将会对生产安全构成重大威胁。

技术实现思路

[0005]本技术要解决的技术问题
[0006]本技术提供一种基于机器视觉的三维位移测量准确度评估系统，以解决现有位移测量评估技术中存在的以上缺点。
[0007]为解决技术问题本技术采用的技术方案
[0008]一种基于机器视觉的三维位移测量准确度评估系统，包括振动装置、位移测量装置、位移标定装置和评估显示装置，
[0009]所述振动装置包括振动平台和标准立方，所述标准立方固定于振动平台，作为位移测量检测对象，所述振动平台产生可控振动位移；
[0010]所述位移测量装置为图像传感器，捕获图像位移信息，得到振动幅度测量结果并传输给评估显示装置；
[0011]所述位移标定装置包括激光测距仪，无线模块和电源模块，所述电源模块为无线模块和激光测距仪供电，激光测距仪数据输出端与无线模块数据输入端相连，无线模块将标定位移数据通过所选Zigbee协议发送至接收器；
[0012]所述评估显示装置包括控制器、存储器、接收器、电源模块和显示模块，所述存储
器、接收器和显示模块分别与控制器相连接，电源模块为各模块供电。
[0013]进一步地，所述电源模块包括降压电路、整流滤波电路与稳压电路，负责将交流电经整流、滤波后变为装置内部所需的稳定的直流低压电。
[0014]进一步地，所述位移标定装置为三维激光测距装置，其有三个不同方向的激光发射器，发射的激光返回后可以精确得到待测振动装置三个维度的振动幅度。
[0015]进一步地，所述位移标定装置采用三台激光测距仪呈夹角互为九十度放置，保证了每个维度监测的准确性和数据冗余性。
[0016]进一步地，所述振动平台选择ANCO的R
‑
100EK2系列。
[0017]进一步地，控制器可选STM32开发板，且开发版主控芯片型号优选F4系列或F7系列。
[0018]进一步地，所述评估显示装置的存储器选为ufs闪存。
[0019]进一步地，所述评估显示装置的接收器选为Zigbee模块。
[0020]本技术获得的技术效果
[0021]本技术可以在实现非接触式位移测量的同时进行非接触式位移标定，进而实现位移测量准确度的评估，该装置可以同时接收标定数据和待评估位移数据，通过计算求取偏移百分比，并能将结果显示于串口屏，检测人员只需根据实际工况需求调整振动装置幅频，即可在串口屏中读取当前待评估设备位移测量偏移百分比。同时该装置可以存储多组不同待测装置的测得数据，便于相关人员评估决策。相比人工检测方式具有更强的可信度与可靠性，相比实机检测方式具有更好的实时性、准确性、数据丰富性和数据结果相对统一性，节约了物料，同时为后续改进工作和数据收集提供了便利。一方面，该装置可减少人力资源的浪费，另一方面，由于整体采用了低功耗的设计思路，该装置也在一定程度上节约了电力浪费。
附图说明
[0022]图1：位移测量准确度评估装置示意图；
[0023]图2：振动装置示意图；
[0024]图3：位移标定装置示意图；
[0025]其中：1
‑
振动装置，2
‑
位移测量装置，3
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位移标定装置，4
‑
评估显示装置，11
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振动平台，12
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标准立方，31
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激光测距仪，32
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电源模块，33
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无线模块。
具体实施方式
[0026]一种基于机器视觉的三维位移测量准确度评估装置，包括振动装置、位移测量装置、位移标定装置和评估显示装置。其中振动装置包括振动平台和标准立方；位移测量装置为待评估设备；位移标定装置包括激光测距仪，无线模块，电源模块；评估显示装置包括控制器、存储器、接收器、电源模块和显示模块。所述标准立方固定于振动平台，作为位移测量检测对象。所述振动平台作用是产生可控振动位移。所述待评估设备与控制器相连，其作用是检测位移量并测得待评估位移数据。所述无线模块与激光测距仪相连，其作用是控制激光测距仪工作获得标定位移数据，并将标定位移数据上传至存储器。所述存储器与控制器相连，其作用是存储标定位移数据和待评估位移数据。所述接收器与控制器相连，其作用是
接收标定位移数据。所述显示模块与控制器相连，其作用是显示标定位移数据、待评估位移数据和偏移百分比。所述电源模块与各模块相连，电源模块包括降压电路、整流滤波电路与稳压电路，负责将交流电经整流、滤波后变为装置内部所需的稳定的直流低压电。
[0027]本技术所述基于机器视觉的三维位移测量准确度评估装置的工作原理如下：
[0028]位移标定装置为三维激光测距装置，其有三个不同方向的激光发射器，发射的激光返回后可以精确得到待测振动装置三个维度的振动幅度，位移测量装置为图像传感器，可以捕获图像位移信息，并得到振动幅度测量结果，并将结果传输给评估显示装置，评估显示装置负责对比位移测量装置和位移标定装置的测量结果，并得到误差，以评估测量结果的精准程度。
[0029]本装置客观、定量、准确地评估位移测量仪器的测量准确度，相比人工检测具有更强的可信度与可靠性，相比实机检测方式具有更好的实时性、准确性、数据丰富性和数据结果相对统一性。本装置可以根据具体工况需求调整振动装置幅频，扩大了测量范围。本装置内置存储器，可存储多组不同待评估设备的测得数据，供相关人员调用比较。本装置高度集成化，评估结果数据化、可视化，操作简便、易于读数。另一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉的三维位移测量准确度评估系统，其特征在于：包括振动装置、位移测量装置、位移标定装置和评估显示装置，所述振动装置包括振动平台和标准立方，所述标准立方固定于振动平台，作为位移测量检测对象，所述振动平台产生可控振动位移；所述位移测量装置为图像传感器，捕获图像位移信息，得到振动幅度测量结果并传输给评估显示装置；所述位移标定装置包括激光测距仪，无线模块和电源模块，所述电源模块为无线模块和激光测距仪供电，激光测距仪数据输出端与无线模块数据输入端相连，无线模块将标定位移数据通过所选Zigbee协议发送至接收器；所述评估显示装置包括控制器、存储器、接收器、电源模块和显示模块，所述存储器、接收器和显示模块分别与控制器相连接，电源模块为控制器、存储器、接收器和显示模块供电。2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的三维位移测量准确度评估系统，其特征在于：所述电源模块包括降压电路、整流滤波电路与稳压电路，负责将交流电经整流、滤波后变为装置内部所需的稳定的直流低压电。3.根据权利要求1所述的基于机器...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜倡，乔文生，王欢欢，丁凡，王世辉，许健，
申请(专利权)人：内蒙航天动力机械测试所，
类型：新型
国别省市：