[發(fā)明專利]一種視覺檢測系統(tǒng)的圖像采集裝置坐標(biāo)誤差測定方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310432245.7
• 申請日: 2013-09-22
• 公開（公告）號: CN103471618A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉霖;陳偉;唐雪松;倪光明;羅穎;宋昀岑;劉娟秀;楊先明;陳鎮(zhèn)龍
• 申請（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00
• 代理公司: 成都睿道專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51217
• 代理人: 潘育敏

1.一種視覺檢測系統(tǒng)的圖像采集裝置坐標(biāo)誤差測定方法，其特征是：首先，制定一圓盤格標(biāo)定片，圓盤格標(biāo)定片上設(shè)置邊緣清晰的多個(gè)標(biāo)定圓點(diǎn)；?

然后，把圓盤格標(biāo)定片放置到被測物放置平臺上，被測物放置平臺帶動圓盤格標(biāo)定片按被測物放置平臺X’軸方向移動適當(dāng)距離，移動前后分別拍攝圖像PX1和圖像PX2，通過圖像處理方法得到各標(biāo)定圓點(diǎn)的圓心坐標(biāo)，對應(yīng)標(biāo)定圓點(diǎn)的圓心坐標(biāo)之差得到的多個(gè)向量與X軸夾角平均值為被測物放置平臺X’軸與相機(jī)X軸夾角；?

最后，被測物放置平臺帶動圓盤格標(biāo)定片按被測物放置平臺Y’軸方向移動適當(dāng)距離，移動前后分別拍攝圖像PX3和圖像PX4，通過圖像處理方法得到各標(biāo)定圓點(diǎn)的圓心坐標(biāo)，對應(yīng)標(biāo)定圓點(diǎn)的圓心坐標(biāo)之差得到的多個(gè)向量與Ｙ軸夾角平均值為被測物放置平臺Y’軸與相機(jī)Y軸夾角；?

具體步驟是：?

S1：制作圓盤格標(biāo)定片，所述圓盤格標(biāo)定片上設(shè)置若干不重疊標(biāo)定圓點(diǎn)，標(biāo)定圓點(diǎn)與圓盤格標(biāo)定片邊界清晰，所述標(biāo)定圓點(diǎn)設(shè)置為m行，m列，標(biāo)定圓點(diǎn)個(gè)數(shù)為n=m×m；?

S2:把圓盤格標(biāo)定片放置到被測物放置平臺上，拍攝圖像PX1，提取圓盤格標(biāo)定片上標(biāo)定圓點(diǎn)的輪廓，采用橢圓擬合的方式計(jì)算圓盤格標(biāo)定片各標(biāo)定圓點(diǎn)的亞像素圓心坐標(biāo)(x_1i,ｙ_1i),其中i=1,2,....,n；?

S3:被測物放置平臺帶動圓盤格標(biāo)定片按被測物放置平臺X’軸方向移動適當(dāng)距離，圓盤格標(biāo)定片不超出相機(jī)視野，拍攝圖像PX2，提取圓盤格標(biāo)定片上標(biāo)定圓點(diǎn)的輪廓，采用橢圓擬合的方式計(jì)算圓盤格標(biāo)定片標(biāo)定圓點(diǎn)的亞像素圓?心坐標(biāo)(x_2i,ｙ_2i),其中i=1,2,....,n；?

S4：把圓盤格標(biāo)定片放置到被測物放置平臺上，拍攝圖像PX3,提取圓盤格標(biāo)定片上標(biāo)定圓點(diǎn)的輪廓，采用橢圓擬合的方式計(jì)算圓盤格標(biāo)定片標(biāo)定圓點(diǎn)的亞像素圓心坐標(biāo)(x_3i,ｙ_3i),其中i=1,2,....,n；?

S5:被測物放置平臺帶動圓盤格標(biāo)定片按被測物放置平臺Y’軸方向移動適當(dāng)距離，圓盤格標(biāo)定片不超出相機(jī)視野，拍攝照片PX4，提取圓盤格標(biāo)定片上標(biāo)定圓點(diǎn)的輪廓，采用橢圓擬合的方式計(jì)算圓盤格標(biāo)定片標(biāo)定圓點(diǎn)的亞像素圓心坐標(biāo)(x_4i,ｙ_4i),其中i=1,2,....,n；?

S6:計(jì)算PX2與PX1圖像相對應(yīng)標(biāo)定圓點(diǎn)亞像素圓心坐標(biāo)之差得到n個(gè)向量r_xi=(x_2i-x_1i,_y2i-_y1i),i=1,2,....,n，取n個(gè)向量與相機(jī)X軸的夾角^θi，i=1,2,....,n，求取夾角的平均值θ，得到平臺X’軸與相機(jī)X軸的夾角θ；?

S7:計(jì)算PX4與PX3圖像相對應(yīng)標(biāo)定圓點(diǎn)亞像素圓心坐標(biāo)之差得到n個(gè)向量r_xi=(x_4i-x_3i,y_4i-y_3i),i=1,2,....,n，取n個(gè)向量與相機(jī)Y軸的夾角β_i，i=1,2,....,n，求取夾角的平均值β，得到平臺Y’軸與相機(jī)Y軸的夾角β；?

確定圖像采集裝置坐標(biāo)誤差為：被測物放置平臺X’軸與相機(jī)坐標(biāo)軸X之間夾角θ，和與被測物放置平臺Y’軸與相機(jī)坐標(biāo)軸Y之間夾角β。?

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視覺檢測系統(tǒng)的圖像采集裝置坐標(biāo)誤差測定方法，其特征是：省略步驟中的S4步，在完成S3步驟后，直接進(jìn)行S5步，其中S7步驟中替換為：?

S71：計(jì)算PX4與PX2圖像相對應(yīng)標(biāo)定圓點(diǎn)亞像素圓心坐標(biāo)之差得到n個(gè)向量r_xi=(x_4i-x_2i,y_4i-y_2i),i=1,2,....,n，取n個(gè)向量與相機(jī)Ｙ軸的夾角β_i，i=1,2,....,n，求取夾角的平均值β，得到平臺Y’軸與相機(jī)Y軸的夾角β。?

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的覺檢測系統(tǒng)的圖像采集裝置坐標(biāo)誤差測定方?法，其特征是：標(biāo)定圓點(diǎn)行列中m=5至30，標(biāo)定圓點(diǎn)直徑0.5mm～3mm,標(biāo)定圓點(diǎn)行列間距為1mm～4mm。?

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的視覺檢測系統(tǒng)的圖像采集裝置坐標(biāo)誤差測定方法，其特征是：所述采用橢圓擬合的方式計(jì)算圓盤格標(biāo)定片各標(biāo)定圓點(diǎn)的亞像素圓心坐標(biāo)是根據(jù)各標(biāo)定圓點(diǎn)的輪廓，提取出邊界點(diǎn)，以邊界點(diǎn)為擬合點(diǎn)，以橢圓方程為模型進(jìn)行最小二乘法擬合，使橢圓方程盡量滿足邊界點(diǎn)坐標(biāo)，求出該橢圓方程的各個(gè)參數(shù)，得到的橢圓中心為標(biāo)定圓點(diǎn)的亞像素圓。?