[發明專利]一種基于圖像處理的典型產品幾何尺寸測量方法及系統

有效

• 申請號: 201811270766.6
• 申請日: 2018-10-29
• 公開（公告）號: CN109509182B
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 劉姍姍;張琳;于晗;劉兆賓;陳思舟;楊洋;杜晶
• 申請（專利權）人: 首都航天機械有限公司;中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/60;G01B11/02
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 高志瑞

1.一種基于圖像處理的典型產品幾何尺寸測量方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

步驟一：根據一定的步長拍攝多幅零件圖像，再通過深度合成功能獲得被測零件的3D圖像并存儲到計算機中；

步驟二：對零件的3D圖像的不同截面進行重復測量，并進行去噪處理，得到3D圖像中基本圖元單位清晰的邊緣信息；

步驟三：根據步驟二提取的邊緣信息，與預設的標準類別進行對比，確定零件的3D圖像相對應的標準類別，并根據相應標準類別求得對應的參數；

在步驟一中，啟動超景深顯微系統，將鏡頭以50um的移動間距拍攝一幅圖像，并分別計算圖像清晰度函數，再通過深度合成功能獲得被測零件的3D圖像并存儲到計算機中；

在步驟二中，利用Canny邊緣檢測算子提取邊緣信息。

2.根據權利要求1所述的基于圖像處理的典型產品幾何尺寸測量方法，其特征在于：在步驟三中，如果零件的3D圖像相對應的標準類別為直邊圓弧型，采用一定的算法得到直邊圓弧型中的兩段圓弧所對應的圓的半徑R1、R2以及圓心位置，同時求出位于上方的那個圓弧的最高點和位于下方的那個圓弧的最低點之間的垂直距離H1；其中，直邊圓弧型包含兩個圓弧，這兩個圓弧之間相連的一條直線是豎直方向的直線，并且與那兩個圓弧都相切；其中，一定的算法為Hough變換算法或RHT算法。

3.根據權利要求1所述的基于圖像處理的典型產品幾何尺寸測量方法，其特征在于：在步驟三中，如果零件的3D圖像相對應的標準類別為單斜邊圓弧型,采用一定的算法得到單斜邊圓弧型中的兩段圓弧所對應的圓的半徑R3、R4以及圓心位置，同時求出位于上方的那個圓弧的最高點和位于下方的那個圓弧的最低點之間的垂直距離H2，另外還有邊緣斜線與垂直方向的傾斜角度Q2；其中，單斜邊圓弧型包含兩個圓弧，這兩個圓弧之間相連的一條直線是斜方向的直線，并且與那兩個圓弧都相切；其中，一定的算法為Hough變換算法或RHT算法。

4.根據權利要求1所述的基于圖像處理的典型產品幾何尺寸測量方法，其特征在于：在步驟三中，如果零件的3D圖像相對應的標準類別為雙斜邊平頂型,采用一定的算法得到雙斜邊平頂型中的兩段圓弧所對應的圓的半徑R5、R6以及圓心位置，同時求出位于上方的那個水平直線和位于下方的那個水平直線之間的垂直距離H3，另外還有圖中兩條邊緣斜線之間的傾斜角度Q3；其中，雙斜邊平頂型包含兩段圓弧，這兩個圓弧相切于一條水平方向的直線，而且這兩段圓弧的半徑是相同的；其中，一定的算法為Hough變換算法或RHT算法。

5.根據權利要求1所述的基于圖像處理的典型產品幾何尺寸測量方法，其特征在于：在步驟三中，如果零件的3D圖像相對應的標準類別為單斜邊平頂型,采用一定的算法得到單斜邊平頂型中的三段圓弧所對應的圓的半徑R7、R8、R9以及圓心位置，同時求出位于上方的那個水平直線和位于下方的那個水平直線之間的垂直距離H4，另外還有圖中那條邊緣斜線與垂直方向之間的傾斜角度Q4；其中，單斜邊平頂型包含三段圓弧，位于上方的兩個圓弧相切于一條水平方向的直線，且這兩段圓弧的半徑是相同的，位于右上方的那個圓弧與位于下方的那段圓弧相切于斜方向的直線；其中，一定的算法為Hough變換算法或RHT算法。

6.根據權利要求1所述的基于圖像處理的典型產品幾何尺寸測量方法，其特征在于：在步驟三中，如果零件的3D圖像相對應的標準類別為直邊平頂型,采用一定的算法得到直邊平頂型中的三段圓弧所對應圓的半徑R10、R11、R12以及圓心位置，同時求出位于上方的那個水平直線和位于下方的那個水平直線之間的垂直距離H5；其中，直邊平頂型包含三段圓弧，位于上方的兩個圓弧相切于一條水平方向的直線，且這兩段圓弧的半徑是相同的，位于右上方的那個圓弧與位于下方的那段圓弧相切于一條垂直方向的直線；其中，一定的算法為Hough變換算法或RHT算法。

7.一種基于圖像處理的典型產品幾何尺寸測量系統，其特征在于包括：

第一模塊，用于根據一定的步長拍攝多幅零件圖像，再通過深度合成功能獲得被測零件的3D圖像并存儲到計算機中；

第二模塊，用于對零件的3D圖像的不同截面進行重復測量，并進行去噪處理，得到3D圖像中基本圖元單位清晰的邊緣信息；

第三模塊，用于根據第二模塊中提取的邊緣信息，與預設的標準類別進行對比，確定零件的3D圖像相對應的標準類別，并根據相應標準類別求得對應的參數；

啟動超景深顯微系統，將鏡頭以50um的移動間距拍攝一幅圖像，并分別計算圖像清晰度函數，再通過深度合成功能獲得被測零件的3D圖像并存儲到計算機中；

利用Canny邊緣檢測算子提取邊緣信息。