[發(fā)明專利]一種球心坐標(biāo)測量裝置及其測量方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201610087209.5 | 申請日： | 2016-02-16 |
| 公開（公告）號： | CN105606026B | 公開（公告）日： | 2018-12-07 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 劉明宇;張志輝;李榮彬;杜雪;王素娟;何永基 | 申請（專利權(quán)）人： | 廣東工業(yè)大學(xué) |
| 主分類號： | G01B11/00 | 分類號： | G01B11/00 |
| 代理公司： | 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205 | 代理人： | 胡輝;鄭澤萍 |
| 地址： | 510006 廣東*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 球心 坐標(biāo) 測量 裝置 及其 測量方法 | ||
1.一種球心坐標(biāo)測量裝置，用于測量標(biāo)準(zhǔn)球的球心坐標(biāo)，其特征在于，包括窄帶光源、第一圖像采集模塊、第二圖像采集模塊以及主控單元，所述第一圖像采集模塊和第二圖像采集模塊均用于在靠近標(biāo)準(zhǔn)球的位置采集標(biāo)準(zhǔn)球的測量圖像并發(fā)送到主控單元，所述主控單元用于對測量圖像進(jìn)行圖像處理，并通過投影法線交匯的方法計(jì)算獲得標(biāo)準(zhǔn)球的球心坐標(biāo)；所述主控單元具體用于：分別將第一圖像采集模塊和第二圖像采集模塊所采集的測量圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖后進(jìn)行邊緣提取，進(jìn)而通過最小二乘法擬合獲得兩組同心圓，進(jìn)而分別獲得每組同心圓的圓心坐標(biāo)后，根據(jù)兩個圓心坐標(biāo)，通過投影法線交匯的方法計(jì)算獲得球心坐標(biāo)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種球心坐標(biāo)測量裝置，其特征在于，還包括用于安裝窄帶光源、第一圖像采集模塊以及第二圖像采集模塊的安裝支架。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種球心坐標(biāo)測量裝置，其特征在于，所述窄帶光源包括第一窄帶光源和第二窄帶光源，所述第一圖像采集模塊的前端安裝有第一濾光片，所述第二圖像采集模塊的前端安裝有第二濾光片。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種球心坐標(biāo)測量裝置，其特征在于，所述安裝支架包括底座以及四個側(cè)面固定件，所述的四個側(cè)面固定件均安裝在底座上并形成一用于在測量時容納標(biāo)準(zhǔn)球的斗狀結(jié)構(gòu)，所述第一窄帶光源和第二窄帶光源相對地安裝在其中兩個側(cè)面固定件上，所述第一圖像采集模塊和第二圖像采集模塊相對地安裝在另外兩個側(cè)面固定件上。
5.一種球心坐標(biāo)測量裝置的測量方法，其特征在于，包括：
S1、采用窄帶光源照射待測的標(biāo)準(zhǔn)球，同時將第一圖像采集模塊和第二圖像采集模塊移動到靠近標(biāo)準(zhǔn)球的位置；
S2、采用第一圖像采集模塊采集獲得標(biāo)準(zhǔn)球的第一測量圖像，同時采用第二圖像采集模塊采集獲得標(biāo)準(zhǔn)球的第二測量圖像；
S3、分別對第一測量圖像和第二測量圖像進(jìn)行圖像處理后，獲得兩個圓心坐標(biāo)；
S4、根據(jù)第一測量圖像和第二測量圖像所對應(yīng)獲得的兩個圓心坐標(biāo)，通過投影法線交匯的方法計(jì)算獲得標(biāo)準(zhǔn)球的球心坐標(biāo)；
所述步驟S3，包括：
S31、針對第一測量圖像，將其轉(zhuǎn)換為灰度圖后進(jìn)行邊緣提取，進(jìn)而按照灰度值對灰度圖的像素進(jìn)行分組，獲得多組代表不同灰度值的像素點(diǎn)；
S32、通過最小二乘法對多組像素點(diǎn)進(jìn)行擬合后，獲得一組同心圓，進(jìn)而將獲得的同心圓的圓心坐標(biāo)作為第一測量圖像對應(yīng)的圓心坐標(biāo)；
針對第二測量圖像進(jìn)行步驟S31和S32，從而獲得第二測量圖像對應(yīng)的圓心坐標(biāo)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種球心坐標(biāo)測量裝置的測量方法，其特征在于，所述步驟S4，其具體為：
根據(jù)第一測量圖像和第二測量圖像所對應(yīng)獲得的兩個圓心坐標(biāo)(x1,y1)和(x2,z2)，結(jié)合獲取的第一測量圖像和第二測量圖像所在平面在測量裝置的系統(tǒng)坐標(biāo)上的偏移量(xo1,yo1)和(xo2,zo2)，計(jì)算獲得標(biāo)準(zhǔn)球的球心坐標(biāo)為(xo1+x1,yo1+y1,zo2+z2)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種球心坐標(biāo)測量裝置的測量方法，其特征在于，所述第一測量圖像和第二測量圖像所在平面在測量裝置的系統(tǒng)坐標(biāo)上的偏移量是由第一圖像采集模塊和第二圖像采集模塊與測量裝置的安裝支架之間的安裝位置決定的。
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