基于机器视觉的盲孔深度测量方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种基于机器视觉的盲孔深度测量方法及装置，涉及机器视觉技术领域，首先接收摄像设备采集的待测盲孔的图像信息，其中，图像信息中包括待测盲孔形成的圆环，圆环包括待测盲孔的第一面形成的第一圆形和待测盲孔的第二面形成的第二圆形，第一面与所述第二面相对，第一面与摄像设备之间的距离小于第二面与摄像设备之间的距离；然后获取图像信息中的第一圆形的半径作为第一半径，并获取图像信息中的第二圆形的半径作为第二半径，其中，第一半径大于第二半径；基于第一半径和第二半径获得待测盲孔的深度，结合视觉检测技术，自动、快速、精确地测量盲孔深度，提升盲孔深度的测量速度，并且节约了人力，使得盲孔深度测量自动化程度提高。自动化程度提高。自动化程度提高。

【技术实现步骤摘要】
基于机器视觉的盲孔深度测量方法及装置


[0001]本专利技术涉及机器视觉
，特别是涉及一种基于机器视觉的盲孔深度测量方法及装置。

技术介绍

[0002]盲孔通常是用来连接不同材料，如连接表层和内层的材料，例如，常见的通孔如盲孔或通孔。在生产加工中，各类盲孔零件较为常见，因此盲孔的检测也频繁发生。以对盲孔检测为例，现有的关于盲孔深度测量的方法大致可以分为两类：接触式和非接触式。接触式测量方法为人工使用深度千分尺或者卡尺进行测量，这类方法测量时间长，并且由于人为操作，测量过程误差较大，且受限于人工测量的速度，自动化程度低，无法适用于对大批量盲孔的测量。另一种方法为非接触测量方法，主要利用光谱共焦的方法对孔进行深度测量，这类方法测量范围小，但是逐点检测速度慢，通常适用于较浅的微型孔。上述现有测量方法的缺陷在于检测的效率低，无法满足大批量生产中对盲孔深度检测的时效性需求。对于需要大批量生产，尤其是对于盲孔较多的零件，迫切需要一种测量速度快的测量方法。
[0003]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种基于机器视觉的盲孔盲孔深度测量方法及装置，旨在提升盲孔测量的速度，具体技术方案如下：
[0004]在本专利技术实施例的第一方面，提供一种基于机器视觉的盲孔深度测量方法，所述方法包括：调整光源和相机，使图像待测盲孔内部显示清晰。接收摄像设备采集的待测盲孔的图像信息，其中，所述图像信息中包括所述待测盲孔形成的圆环，所述圆环包括所述待测盲孔的第一面形成的第一圆形和所述待测盲孔的第二面形成的第二圆形，所述第一面与所述第二面相对，所述第一面与所述摄像设备之间的距离小于所述第二面与所述摄像设备之间的距离；获取所述图像信息中的所述第一圆形的半径作为第一半径，并获取所述图像信息中的所述第二圆形的半径作为第二半径，其中，所述第一半径大于所述第二半径；基于所述第一半径和所述第二半径获得所述待测盲孔的深度。
[0005]可选地，所述接收摄像设备采集的待测盲孔的图像信息之前，还包括：对所述摄像设备进行标定，获取相机内参。可选地，所述接收摄像设备采集的待测盲孔的图像信息之后，还需对所述图像信息进行预处理，包括：二次阈值化获取环状图像；对图像进行特征增强，消除无效区域；Canny边缘检测算子提取第一圆形和第二圆形的轮廓。
[0006]可选地，对处理得到的圆轮廓图像，使用最小二乘法进行圆拟合，获得第一圆形的半径和圆心坐标以及第二圆心的半径和圆心坐标。
[0007]可选地，所述圆环位于预设坐标系下，所述获取所述图像信息中的所述第一圆形的半径作为第一半径，包括：获取在所述预设坐标系下所述第一圆形上的至少三个点的坐标，作为第一坐标；根据所述第一坐标获取所述第一圆形的半径作为所述第一半径。
[0008]可选地，所述获取所述图像信息中的所述第二圆形的半径作为第二半径，包括：获取在所述预设坐标系下所述第二圆上的至少三个点的坐标，作为第二坐标；根据所述第二坐标获取所述第二圆形的半径作为所述第二半径。
[0009]可选地，所述基于所述第一半径和所述第二半径获得所述待测盲孔的深度，包括：获取目标物距，其中，所述目标物距为所述待测盲孔的所述第一面到所述摄像设备的透镜光心的距离；根据所述目标物距、所述第一半径和所述第二半径，获得所述待测盲孔的深度。
[0010]可选地，所述根据所述目标物距、所述第一半径和所述第二半径，获得所述待测盲孔的深度，包括：基于预设映射关系、所述目标物距、所述第一半径和所述第二半径，获得所述待测盲孔的深度，其中，所述预设映射关系至少包括所述目标物距、所述第一半径、所述第二半径和深度之间的对应关系。
[0011]可选地，所述被测盲孔深度其中，R1为第一半径，R2为第二半径，μ1为目标物距。
[0012]可选地，所述获取所述图像信息中的所述第一圆形的半径作为第一半径，并获取所述图像信息中的所述第二圆形的半径作为第二半径之前，还包括：获取待测平面与所述摄像设备的透镜之间的距离，
[0013]可选地，所述获取待测平面与所述摄像设备的透镜之间的距离，包括：控制所述摄像设备在预设光轴上距离采集待测平面上的被测零件为第一高度时采集远景图，以及在距离待测平面上的被测零件为第二高度时采集近景图；对所述远景图进行特征提取获得第一特征信息，以及对所述近景图进行特征提取获得第二特征信息；通过预设算法剔除所述第一特征信息和所述第二特征信息获得满足预设条件的匹配点；根据所述匹配点获得所述距离。
[0014]在本专利技术实施例的第二方面，提供一种基于机器视觉的盲孔深度测量装置，所述装置包括：图像采集模块，用于采集图像信息并提取图像信息中两圆的特征，根据两圆的参数计算待测盲孔的深度；对于采集到的图像信息进行预处理得到预处理的图像；根据预处理的图像和预设的阈值进行两次阈值化，得到两圆构成的圆环图像；所述圆环图像包括所述待测盲孔的第一面上形成的第一圆形和所述待测盲孔的第二面上形成的第二圆形，所述第一面与所述第二面相对，所述第一面与摄像设备之间的距离小于所述第二面与摄像设备之间的距离；获取阈值化图像中的边缘信息，筛选出圆弧或圆轮廓，根据圆轮廓拟合圆曲线；半径获取模块，用于获取所述图像信息中的所述第一圆形的半径作为第一半径，并获取所述图像信息中的所述第二圆形的半径作为第二半径，其中，所述第一半径大于所述第二半径；深度获取模块，用于基于所述第一半径和所述第二半径获得所述待测盲孔的深度。
[0015]可选地，所述深度获取模块包括：物距获取模块，用于获取目标物距，其中，所述目标物距为所述待测盲孔的所述第一面到所述摄像设备的透镜光心的距离；深度测量子模块，用于根据所述目标物距、所述第一半径和所述第二半径，计算获得所述待测盲孔的深度。
[0016]与现有技术相比，本专利技术提供了一种基于机器视觉的盲孔深度测量方法及装置，具备以下有益效果：
[0017]采集图像信息并提取图像信息中两圆的特征，根据两圆的参数计算待测盲孔的深度；对于采集到的图像信息进行预处理得到预处理的图像；根据预处理的图像和预设的阈值进行两次阈值化，得到两圆构成的圆环图像；所述圆环图像包括所述待测盲孔的第一面
上形成的第一圆形和所述待测盲孔的第二面上形成的第二圆形，所述第一面与所述第二面相对，所述第一面与摄像设备之间的距离小于所述第二面与摄像设备之间的距离；获取阈值化图像中的边缘信息，筛选出圆弧或圆轮廓，根据圆轮廓拟合圆曲线；然后获取图像信息中的第一圆形的半径作为第一半径，并获取图像信息中的第二圆形的半径作为第二半径，其中，第一半径大于第二半径；基于第一半径和第二半径获得待测盲孔的深度，结合视觉检测技术，自动、快速、精确地测量盲孔深度，提升盲孔深度的测量速度，并且节约了人力，使得盲孔深度测量自动化程度提高。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，以下描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉的盲孔深度测量方法，其特征在于，所述方法包括：采集图像信息并提取图像信息中两圆的特征，根据两圆的参数计算待测盲孔的深度；对于采集到的图像信息进行预处理得到预处理的图像；根据预处理的图像和预设的阈值进行两次阈值化，得到两圆构成的圆环图像；所述圆环图像包括所述待测盲孔的第一面上形成的第一圆形和所述待测盲孔的第二面上形成的第二圆形，所述第一面与所述第二面相对，所述第一面与摄像设备之间的距离小于所述第二面与摄像设备之间的距离；获取阈值化图像中的边缘信息，筛选出圆弧或圆轮廓，根据圆轮廓拟合圆曲线；获取所述图像信息中的第一圆形的半径作为第一半径，并获取所述图像信息中的第二圆形的半径作为第二半径，其中，所述第一半径大于所述第二半径；基于所述第一半径和所述第二半径获得所述待测盲孔的深度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述圆环位于预设坐标系下，所述获取所述图像信息中的所述第一圆形的半径作为第一半径，包括：获取在所述预设坐标系下所述第一圆形上的至少三个点的坐标，作为第一坐标；根据所述第一坐标获取所述第一圆形的半径作为所述第一半径。所述获取所述图像信息中的所述第二圆形的半径作为第二半径，包括：获取在所述预设坐标系下所述第二圆上的至少三个点的坐标，作为第二坐标；根据所述第二坐标获取所述第二圆形的半径作为所述第二半径。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一半径和所述第二半径获得所述待测盲孔的深度，包括：获取目标物距，其中，所述目标物距为所述待测盲孔的所述第一面到所述摄像设备的透镜光心的距离；根据所述目标物距、所述第一半径和所述第二半径，获得所述待测盲孔的深度。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标物距、所述第一半径和所述第二半径，获得所述待测盲孔的深度，包括：基于预设映射关系、所述目标物距、所述第一半径和所述第二半径，获得所述待测盲孔的深度，其中，所述预设映射关系至少包括所述目标物距、所述第一半径、所述第二半径和深度之间的对应关系。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟凡武，谢磊，马梁，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：