[發(fā)明專利]一種應用于卷煙條盒煙包尺寸測量的三維檢測方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410256616.5
• 申請日: 2014-06-11
• 公開（公告）號: CN103983193A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張勍;李旭華;方細玲;張龍;劉丹;葉長文;陳宸;夏營威;劉勇;彭莉科;趙文平;謝定海
• 申請（專利權(quán)）人: 中國煙草總公司鄭州煙草研究院;廣東中煙工業(yè)有限責任公司;中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01B11/25
• 代理公司: 鄭州中民專利代理有限公司 41110
• 代理人: 姜振東

1.一種應用于卷煙條盒煙包尺寸測量的三維檢測方法，其特征在于：該方法基于計算機視覺和結(jié)構(gòu)光結(jié)合技術(shù)，針對特定結(jié)構(gòu)光投影條件下獲取的多組樣品圖像，提取圖像中的結(jié)構(gòu)光信息，經(jīng)過圖像變換后得到樣品的點云數(shù)據(jù)，最后由重建的三維模型自動給出樣品的尺寸信息及空隙率、方正度指標，從而實現(xiàn)卷煙條盒煙包尺寸的自動測量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應用于卷煙條盒煙包尺寸測量的三維檢測方法，其特征在于：該檢測方法主要包括圖像獲取、圖像處理、圖像變換和三維重建；

所述圖像獲取是指通過相機獲取結(jié)構(gòu)光投影下的樣品數(shù)字影像，待測樣品置于測量平臺上，測量平臺每隔固定時間旋轉(zhuǎn)一定角度，相機自動采集視場內(nèi)的樣品圖像，并發(fā)送到圖像處理模塊；

所述圖像處理是指使用計算機中的圖像處理算法，獲取待測樣品圖像后，濾除原始圖像中的噪聲、背景無用信息，經(jīng)過必要的去噪、濾波、畸變矯正、場曲還原、圖像增強圖像前期處理后，基于特定顏色分割算法分割結(jié)構(gòu)光條，提取光條中心，最終獲取一組光條中心圖像序列；

所述圖像變換是指根據(jù)圖像坐標系和所設(shè)計世界坐標系的逆轉(zhuǎn)換公式，對光條中心圖像序列進行透視逆變換，得到樣品輪廓線的空間坐標，該轉(zhuǎn)換的公式通過對已知尺寸的標準件進行多次成像，由標準件的各坐標系坐標推導而得；

所述三維重建是指對各角度下的圖像序列經(jīng)上述處理后，獲取樣品3D坐標點云數(shù)據(jù)，并借助OpenGL、DirectX工具按照重構(gòu)原理重建樣品三維模型，經(jīng)算法計算后自動測量目標尺寸。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的應用于卷煙條盒煙包尺寸測量的三維檢測方法，其特征在于：相機獲取結(jié)構(gòu)光投影下的樣品數(shù)字影像過程的具體步驟如下：測試樣品置于測量平臺上，結(jié)構(gòu)光測量面投影交于樣品旋轉(zhuǎn)中心，并與測量平臺垂直；結(jié)構(gòu)光分別在樣品的調(diào)制下，在樣品的表面產(chǎn)生“1”折線，通過透視逆變換可以計算得到該“1”折線每一段的長度，即獲得了結(jié)構(gòu)光照射位置的樣品空間坐標；每隔3.6度旋轉(zhuǎn)測試樣品，結(jié)構(gòu)光分別照射到2、3、4，…，位置，分別測量該位置的空間坐標；旋轉(zhuǎn)一周后，共獲取100幅圖像；將每幅圖像處理得到的樣品空間坐標按照其旋轉(zhuǎn)角度組合到一起，即構(gòu)成了測試樣品的空間坐標點云。