[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

本申請提供一種基于圖像識別的二維微位移測量系統及檢測方法，標定模片安裝于被測物體上，通過拍攝裝置采集的標定模片的圖像，并傳輸至處理器，處理器對采集到的圖像進行圖像處理，獲取標定模片上的至少一個標記的中心點坐標像素。同時，移動被測物體，再次獲取移動后的每個標記的中心點坐標像素，并計算出被測物體移動前后的中心點坐標像素變化量，則可以獲得被測物體移動的位移量大小以及位移量方向角度。因此，通過獲得被測物體移動前后的中心點坐標像素變化量，即可獲知被測物體移動的位移量大小以及方向，使得微位移測量系統結構簡單、便攜性好，避免了零點漂移、線性度失真不穩定易受電磁干擾等問題，測量精度更高。

技術領域

本申請涉及精密測量領域，特別是涉及一種基于圖像識別的二維微位移測量系統及檢測方法。

背景技術

隨著精密制造業的迅速發展，越來越多的產品應用在微觀級別，對位移測量的分辨力和準確度提出了更高要求。微位移的測量涉及精密計量與微機電系統等，通過測量位移可以間接檢測到很多物理量，如加速度、壓強和應力等。目前，微位移傳感器裝置主要采用電容式微位移傳感器、霍爾式微位移傳感器、激光微位移傳感器、光纖光柵微位移傳感器。

其中，電容式微位移傳感器通過將位移量轉換為電容變化并最后轉化為電壓信號輸出，但輸出阻抗高，易受電磁干擾，而且很不穩定?；魻柺轿⑽灰苽鞲衅魍ㄟ^將位移量轉化為霍爾電動勢，誤差較大，精確度不高，易受環境溫度影響。激光微位移傳感器制作成本高，維修不方便。光纖光柵微位移傳感器的結構復雜、靈敏度不高，不能滿足對微位移測量的需求。因此，傳統的微位移傳感器裝置結構復雜，且存在零點漂移，線性度失真，不穩定易受電磁干擾等問題。

發明內容

基于此，有必要針對傳統的微位移傳感器裝置結構復雜，且存在零點漂移，線性度失真，不穩定易受電磁干擾等問題，提供一種測量精度高、結構簡單以及便攜性好的基于圖像識別的二維微位移測量系統及檢測方法。

本申請提供一種基于圖像識別的二維微位移測量系統包括第一底座、第二底座、環形光源、變焦鏡頭、拍攝裝置、標定模片、支撐架、處理器、無線通信模塊以及供電裝置。所述第一底座設置有第一孔位。所述第二底座設置有多個支撐座。所述多個支撐座設置于所述第一底座表面，且所述第二底座設置有第二孔位，所述第二孔位與所述第一孔位相對設置。所述環形光源設置于所述第一底座與所述第二底座之間，可拆卸安裝于所述第一底座，且所述環形光源與所述第一孔位同心設置。所述變焦鏡頭可拆卸安裝于所述第二底座，且通過所述第二孔位與所述環形光源相對，所述環形光源卡扣于所述變焦鏡頭。所述拍攝裝置安裝于遠離所述環形光源的所述變焦鏡頭一端。

所述標定模片設置于被測物體，所述標定模片表面設置有至少一個標記，且所述標定模片與所述第一孔位相對，用以使得所述拍攝裝置通過所述變焦鏡頭與所述環形光源對所述被測物體進行測量。所述支撐架設置于遠離所述第一底座的所述第二底座表面。所述處理器設置于所述支撐架，且所述拍攝裝置與所述處理器的通訊接口電連接。所述無線通信模塊設置于所述支撐架，所述處理器與所述無線通信模塊的通訊接口電連接，且所述無線通信模塊與客戶端通過無線通信方式連接。所述供電裝置設置于遠離所述第一底座的所述第二底座表面，且所述供電裝置與所述環形光源電連接，所述供電裝置與所述拍攝裝置電連接，所述供電裝置與所述處理器電連接，所述供電裝置與所述無線通信模塊電連接。

在其中一個實施例中，所述標記為圓形，所述標記的直徑范圍為0.5mm～10mm。

在其中一個實施例中，所述標記的形狀為十字形、三角形或正方形。

在其中一個實施例中，所述拍攝裝置為工業相機。

在其中一個實施例中，所述處理器為微型電腦。

在其中一個實施例中，所述供電裝置為電池。

在其中一個實施例中，一種基于圖像識別二維微位移測量系統的檢測方法，采用如上述任一項實施例中所述的基于圖像識別的二維微位移測量系統，包括：