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一种便捷式视觉三坐标测量系统及其工作方法技术方案

技术编号:40513324 阅读:20 留言:0更新日期:2024-03-01 13:29
本发明专利技术涉及一种便捷式视觉三坐标测量系统及其工作方法,该系统包括激光器、双目相机、计算机、构型可变的标定笔及标准锥,激光器设于激光加工机台上方,双目相机设于激光器两侧;标定笔包括笔体、测杆、万向连接机构和球形测头,笔体上贴设有印有多个黑色特征圆的白色硬质标定板,测杆经万向连接机构与球形测头连接;该系统的工作方法为:制作标定笔并确定其测量构型,建立标定笔坐标系,并标定测头球心,再建立相机坐标系到激光坐标系的变换关系;利用球形测头在待打标工件上采集8个点的数据,建立工件坐标系,利用工件坐标系与激光坐标系之间的变换关系,引导激光器在反光面进行精确打标。该系统调节灵活,适用范围广,定位精确度高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机器视觉测量,具体涉及一种用于激光打标中矩形反光面定位的便捷式视觉三坐标测量系统及其工作方法


技术介绍

1、传统接触式三坐标测量系统主要是通过球形测头接触被测物体表面来获取物体的表面信息。为了找到测量基准点,此类系统需要根据不同被测物体的形状选用专用夹具,测量成本往往较高;此外,因测量过程中测头与被测工件间存在大小不一的接触力,反复测量造成的测头磨损、不当测量造成的测头损坏均会影响系统的测量精度。相比之下,非接触式三坐标测量系统则克服了上述缺点,其可直接利用视觉传感设备拍摄被测物体,再通过计算机中的图像识别与处理技术来获得被测物体表面的几何信息。不过,此类系统的相机镜头容易受被测物体表面的反光特性影响,难以适用于具有较强反光面的金属类工件表面测量。为了充分利用上述两种系统的测量优势,光笔三坐标测量系统应运而生。光笔三坐标测量系统将机器视觉技术与传统接触式三坐标测量技术结合起来,以光笔作为接触测量工具、工业相机作为视觉传感器、光笔上的led光点作为检测识别媒介,通过获取光笔测头的球心坐标来间接获取被测物体表面的信息,突破了传统机器视觉技术只能本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种便捷式视觉三坐标测量系统,其特征在于,包括一个激光器、一对已标定好的双目相机、一台计算机、一个构型可变的标定笔及一个标准锥,所述激光器设置于激光加工机台的正上方且激光发射方向垂直朝下,所述双目相机的两个相机镜头分别设置于激光器的左右两侧,且其视野覆盖整个激光加工机台,所述激光器、双目相机均与计算机通信连接;所述标定笔主要由笔体、测杆、万向连接机构和球形测头组成,所述笔体上表面贴设有印有多个黑色特征圆的白色硬质标定板,所述测杆与笔体固定连接并经万向连接机构与球形测头连接。

2.根据权利要求1所述的一种便捷式视觉三坐标测量系统的工作方法,其特征在于,根据实际测量工况制作标...

【技术特征摘要】

1.一种便捷式视觉三坐标测量系统,其特征在于,包括一个激光器、一对已标定好的双目相机、一台计算机、一个构型可变的标定笔及一个标准锥,所述激光器设置于激光加工机台的正上方且激光发射方向垂直朝下,所述双目相机的两个相机镜头分别设置于激光器的左右两侧,且其视野覆盖整个激光加工机台,所述激光器、双目相机均与计算机通信连接;所述标定笔主要由笔体、测杆、万向连接机构和球形测头组成,所述笔体上表面贴设有印有多个黑色特征圆的白色硬质标定板,所述测杆与笔体固定连接并经万向连接机构与球形测头连接。

2.根据权利要求1所述的一种便捷式视觉三坐标测量系统的工作方法,其特征在于,根据实际测量工况制作标定笔并确定其测量构型,使用双目相机获取标定笔上白色硬质标定板的场景图片,利用计算机建立标定笔的标定笔坐标系,并对标定笔的球形测头的球心进行标定,再建立相机坐标系到激光坐标系之间的齐次变换关系;为实现对激光打标中工件矩形反光面的定位,利用标定笔的球形测头在待打标工件的反光面及侧面共采集8个点的数据,并通过平面拟合与平移、点向直线投影、点向平面投影及相机坐标系与激光坐标系之间的变换关...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈志勇文皓阳张晓龙梅旭东
申请(专利权)人:福州大学
类型:发明
国别省市:

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