[發明專利]基于圖像識別的二維微位移測量系統及檢測方法

有效

• 申請號: 201811423996.1
• 申請日: 2018-11-27
• 公開（公告）號: CN109539997B
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 繆東晶;張帥;李建雙;李婷;鄭繼輝;李連福;赫明釗;蔣遠林;康瑤
• 申請（專利權）人: 中國計量科學研究院
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02
• 代理公司: 北京華進京聯知識產權代理有限公司 11606
• 代理人: 趙永輝

1.一種基于圖像識別的二維微位移測量系統，其特征在于，包括：

第一底座(10)，設置有第一孔位(110)；

第二底座(20)，設置有多個支撐座(210)，所述多個支撐座(210)設置于所述第一底座(10)表面，且所述第二底座(20)設置有第二孔位(220)，所述第二孔位(220)與所述第一孔位(110)相對設置；

環形光源(30)，設置于所述第一底座(10)與所述第二底座(20)之間，可拆卸安裝于所述第一底座(10)，且所述環形光源(30)與所述第一孔位(110)同心設置；

變焦鏡頭(410)，可拆卸安裝于所述第二底座(20)，且通過所述第二孔位(220)與所述環形光源(30)相對，所述環形光源(30)卡扣于所述變焦鏡頭(410)；

拍攝裝置(40)，安裝于遠離所述環形光源(30)的所述變焦鏡頭(410)一端；

標定模片(50)，設置于被測物體，所述標定模片(50)表面設置有至少一個標記(510)，且所述標定模片(50)與所述第一孔位(110)相對，用以使得所述拍攝裝置(40)通過所述變焦鏡頭(410)與所述環形光源(30)對所述被測物體進行測量；

所述標定模片(50)包括四個直徑不同的圓形輪廓標記(510)，且每兩個所述標記(510)的圓心設置在同一條直線；

支撐架(60)，設置于遠離所述第一底座(10)的所述第二底座(20)表面；

處理器(70)，設置于所述支撐架(60)，且所述拍攝裝置(40)與所述處理器(70)的通訊接口電連接；

無線通信模塊(80)，設置于所述支撐架(60)，所述處理器(70)與所述無線通信模塊(80)的通訊接口電連接，且所述無線通信模塊(80)與客戶端通過無線通信方式連接；

供電裝置(90)，設置于遠離所述第一底座(10)的所述第二底座(20)表面，且所述供電裝置(90)與所述環形光源(30)電連接，所述供電裝置(90)與所述拍攝裝置(40)電連接，所述供電裝置(90)與所述處理器(70)電連接，所述供電裝置(90)與所述無線通信模塊(80)電連接；

其中，提供一個激光干涉儀，并將所述標定模片(50)移動至所述拍攝裝置(40)的拍攝范圍內，將所述激光干涉儀復位；所述標定模片(50)包括四個尺寸不同的圓形，且每兩個圓形的圓心在一條直線上；

根據所述拍攝裝置(40)采集所述標定模片(50)的移動前圖像，并根據所述處理器(70)將所述移動前圖像進行圖像處理，獲取所述標記(510)的移動前中心點坐標像素(x_j，y_j)，其中j＝0，1，2，3，…n；

在所述拍攝裝置(40)拍攝范圍內移動所述標定模片(50)，并獲取所述激光干涉儀的數值，獲取所述標定模片(50)移動的微位移量大小ΔD；

根據所述拍攝裝置(40)采集所述標定模片(50)的移動后圖像，并根據所述處理器(70)將所述移動后圖像進行圖像處理，獲取所述標記(510)的移動后中心點坐標像素，其中j＝0，1，2，3，…n；

根據所述移動前中心點坐標像素(x_j，y_j)與所述移動后中心點坐標像素，計算中心點坐標像素變化量；

根據所述微位移量大小ΔD與所述中心點坐標像素變化量ΔP，獲得標定系數；

獲取所述標定模片(50)的標定系數，并將所述標定模片(50)固定于被測物體，以所述標定模片(50)構建坐標系；

根據所述拍攝裝置(40)采集所述標定模片(50)的第一圖像；

根據所述處理器(70)將所述第一圖像進行圖像處理，獲取所述標記(510)的第一中心點坐標像素(x_i，y_i)，其中i＝0，1，2，3，…n；

移動所述被測物體，并根據所述拍攝裝置(40)采集移動后的所述標定模片(50)的第二圖像；

根據所述處理器(70)將所述第二圖像進行圖像處理，獲取移動后的所述標記(510)的第二中心點坐標像素(x’_i，y’_i)，其中i＝0，1，2，3，…n；

根據所述第一中心點坐標像素(x_i，y_i)與所述第二中心點坐標像素(x’_i，y’_i)計算所述被測物體移動前后的所述標記(510)的中心點坐標像素變化量ΔP；

根據所述中心點坐標像素變化量ΔP與所述標定系數，獲取所述被測物體發生的微位移量，其中，所述微位移量的大小為ΔD＝Δp×α，所述微位移量的方向角，其中i＝0，1，2，3，…n。