基于机器视觉的非接触式测长系统技术方案

本发明专利技术属于长度非接触检测技术领域，特别涉及一种基于机器视觉的非接触式测长系统。本发明专利技术提供一种新的基于机器视觉的非接触式测长系统，采用成像传感器(即相机)拍摄运动物体，利用深度学习算法对图像识别、检测和分割，实时、准确检测出目标物体的头部与尾部，并计算出目标物体的长度，不仅可以提高测量精度，而且不容易受物体表面质量影响。而且不容易受物体表面质量影响。而且不容易受物体表面质量影响。

【技术实现步骤摘要】
基于机器视觉的非接触式测长系统


[0001]本专利技术属于长度非接触检测
，特别涉及一种基于机器视觉的非接触式测长系统。

技术介绍

[0002]物体长度测量可分为接触式和非接触式。接触式测长通常使用卷尺，皮尺等有实体的量具测量物体长度，测量时需要与物体接触，且物体保持静止。当需要测量产线上运动物体长度时，接触式测量将严重影响生产效率；其次，当物体温度高时，量具受热胀冷缩影响，测量误差大，甚至无法测量。非接触式测量由于不需要与物体接触，可以有效避免上述问题，因而成为高温物体、运动物体长度测量的首选，典型的有激光测速仪(Laser Surface Velocimeter,LSV)，其发射两束等频、等波长的激光，相交于物体表面，形成干涉条纹；当物体相较于LSV运动时，条纹移动形成多普勒效应；LSV通过多普勒频移计算物体速度，并由内部算法计算物体长度。
[0003]激光测长具有精度高的优点，可以达到万分之一，但其存在如下弱点：1)长度误差累积，物体长度越长，测量的累计误差越大；2)测量容易受物体表面质量影响，当物体表面形成镜面反射时，长度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉的非接触式测长系统，其特征在于，包括多个相机(1)以及与所述相机(1)通讯的图像处理单元(2)；各相机(1)均设于目标物体(3)上方，且沿目标物体(3)的预期运动轨迹方向间隔设置，并将实时拍摄的物体的图像发送给图像处理单元(2)；所述图像处理单元(2)被配置为在接收到图像后，检测物体头部边沿和尾部边沿在图像中的位置，基于检测到的位置计算目标物体(3)的长度。2.如权利要求1所述的基于机器视觉的非接触式测长系统，其特征在于，各相机(1)的安装姿态是固定的，且相邻相机(1)之间的视场有重叠。3.如权利要求2所述的基于机器视觉的非接触式测长系统，其特征在于，所述图像处理单元(2)包括如下部分：通过插值算法建立图像参考线上各个像素点与物理长度的映射关系：D(x,h)＝f(x,h)+d
r
(h)，其中，x为参考线上水平像素点，h为目标厚度；d
r
(h)表示不同厚度下，相机视场左边沿到基准线R的距离，即h厚度下参考线上第一个像素点的物理距离；f(x,h)表示不同厚度下，参考线上各个像素点相对于第1个像素点的物理距离；基于像素点与物理长度的映射关系计算物体的长度：L＝D
j
(X
j
,h)
‑
D
i
(X
i
,h)，其中，i和j分别表示相机拍摄的第i个图像和第j个图像，X
j
表示图像中目标的右边沿与第j个图像的参考线的交点，X
i
表示图像中目标左边沿与第i个图像的参考线的交点。4.如权利要求3所述的基于机器视觉的非接触式测长系统，其特征在于，所述基准线R为在相机视场外选择的一条垂直与目标物长度方向的线，所述基准线也为零点线。5.如权利要求3所述的基于机器视觉的非接触式测长系统，其特征在于，所述参考线为在图像中选择的一条水平像素线y＝Y，且所述参考线经过图像中的目标物体。6.如权利要求3所述的基于机器视觉的非接触式测长系统，其特征在于，所述图像处理单元(2)中设被测目标物体厚度变化范围为[h
min
,h
max
]，图像宽度W，像素索引从1开始，即x
i
(i＝1,2,
…
,W)。7.如权利要求6所述的基于机器视觉的非接触式测长系统，其特征在于，所述图像处理单元(2)中像素点与物理长度的映射关系的具体构建步骤如下：S1：标定相机内参，对相机进行畸变矫正；S2：在畸变后的...

【专利技术属性】
技术研发人员：席宇阳，刘强，赵清志，
申请(专利权)人：北京冶自欧博科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：