[發明專利]一種基于機器視覺的工件尺寸測量方法及系統

在審

• 申請號: 201410509809.7
• 申請日: 2014-09-28
• 公開（公告）號: CN104296665A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 許元澤
• 申請（專利權）人: 蘇州鐳絡視覺技術有限公司
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鄧猛烈;胡彬

技術領域

本發明涉及機器視覺精密測量領域，尤其涉及一種基于機器視覺的工件尺寸測量方法及系統。

背景技術

傳統的工業零部件尺寸測量系統多采用人工檢測，檢測精度低且效率低下，操作員的專業素養和技術水平直接影響測量系統的精度，誤判、錯判時有發生；而其他精密的機器視覺尺寸測量設備大都價格昂貴，而且對操作員的水平要求較高，不適合大批量應用的場合。

發明內容

本發明的目的在于提出一種基于機器視覺的工件尺寸測量方法及系統，該方法采用非接觸式測量，無需設計復雜的的專用夾治具，降低了生產成本，提高了尺寸測量的精確度和穩定性。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一種基于機器視覺的工件尺寸測量方法，包括：

工業相機初始化；

根據預選定的待測量幾何特征和預設的幾何特征的尺寸范圍，所述工業相機接收到在線測量指令后，自動測量工作臺上的待測量工件的幾何特征，獲得所述待測量工件的測量結果；

所述工業相機自動反饋待測量工件的測量結果。

其中，所述自動測量工作臺上的待測量工件的幾何特征具體包括：

采用圖像分割方法，將工作臺上的待測量工件與背景分離，設置感興趣區域大小為包含所述待測量工件的最小外接矩形；

采用亞像素邊緣提取的方法，提取所述待測量工件的外部輪廓，將所述外部輪廓分解為直線和圓弧的組合，同時提取輪廓特征點，并將直線類型數據、圓弧類型數據和點位類型數據分別存儲至對應的直線類型數據庫、圓弧類型數據庫和點位類型數據庫；

從所述直線類型數據庫、圓弧類型數據庫和點位類型數據庫中檢索所述待測量的幾何特征，并計算其測量值；

判斷所述測量值是否在所述待測量的幾何特征的尺寸范圍內，若是，則將所述測量值作為所述幾何特征的尺寸大小，并保存在測量結果數據庫中。

其中，所述步驟自動反饋待測量工件的測量結果之后還包括：

自動統計待測量工件的良率。

其中，所述工業相機初始化具體為：使用標定片對所述工業相機進行標定，糾正工業相機鏡頭畸變對測量精度的影響，對像素坐標和物理坐標進行相互轉換。

其中，所述標定片為30mm*30mm的方形，標定片上的標定單元為圓形，所述標定單元按照預設的固定間距進行排列。

其中，所述幾何特征包括：直線長度、圓弧半徑大小、平行直線間距、點到直線距離、點到圓弧距離、直線夾角大小、圓心距以及直線到圓弧距離。

一種基于機器視覺的工件尺寸測量系統，包括：工業相機、工控機、光源和光源控制器；

所述工業相機，用于接收在線測量指令，根據預選定的幾何特征和預設的幾何特征的尺寸范圍，自動測量待測量工件的幾何特征，并自動反饋待測量工件的測量結果；

所述工控機，用于發送在線測量指令，接收并處理工業相機采集到的測量結果，并與外部設備通信；

所述光源，用于突出待測量工件的邊緣特征；

所述光源控制器，用于給所述光源供電，并調整所述光源的亮度。

其中，所述工控機內設置有視覺軟件，所述視覺軟件用于對所述工業相機采集到的測量結果進行處理。

其中，所述工業相機在光源的正上方。

其中，所述光源為平行光源。

本發明的有益效果為：一種基于機器視覺的工件尺寸測量方法及系統，該方法包括：工業相機初始化；根據預選定的待測量幾何特征和預設的幾何特征的尺寸范圍，所述工業相機接收到在線測量指令后，自動測量工作臺上的待測量工件的幾何特征，獲得所述待測量工件的測量結果；所述工業相機自動反饋待測量工件的測量結果，本發明采用非接觸式測量，無需設計復雜的的專用夾治具，降低了生產成本，提高了尺寸測量的精確度和穩定性，且操作簡單，容易上手，適合大批量應用場合。

附圖說明

圖1是本發明具體實施方式提供的一種基于機器視覺的工件尺寸測量方法流程圖。

圖2是本發明具體實施方式提供的一種基于機器視覺的工件尺寸測量系統結構圖。

具體實施方式

下面結合圖1-圖2并通過具體實施方式來進一步說明本發明的技術方案。

圖1是本發明具體實施方式提供的一種基于機器視覺的工件尺寸測量方法流程圖。

一種基于機器視覺的工件尺寸測量方法，包括：

工業相機初始化；