[發(fā)明專利]位于平面上的孔的中心位置的計(jì)算方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811464348.0
• 申請(qǐng)日: 2018-12-03
• 公開（公告）號(hào): CN109373901B
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于彭;張楠楠;郭磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 易思維（天津）科技有限公司
• 主分類號(hào): G01B11/00
• 分類號(hào): G01B11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種位于平面上的孔的中心位置的計(jì)算方法，其特征在于包括如下步驟：

1)利用單目視覺傳感器采集孔所在平面包含孔區(qū)域的灰度圖，標(biāo)記此區(qū)域?yàn)閰^(qū)域I；

2)向包含區(qū)域I的區(qū)域分別投射橫向的三頻四相相移光柵和縱向的三頻四相相移光柵，同時(shí)采集圖片，對(duì)得到的圖片進(jìn)行畸變校正，再分別沿橫向、縱向解算相機(jī)平面上的絕對(duì)相位；

解算投影儀投射出的橫向的三頻四相相移光柵和縱向的三頻四相相移光柵的絕對(duì)相位信息，得到投影儀平面上的橫、縱絕對(duì)相位；

3)取一系列相機(jī)平面、投影儀平面橫向、縱向絕對(duì)相位均相等的點(diǎn)，計(jì)算相機(jī)平面與投影儀平面之間的單應(yīng)性矩陣；

4)提取步驟1)得到的灰度圖中的圓孔邊緣的亞像素坐標(biāo)，依據(jù)步驟3)得到的單應(yīng)性矩陣計(jì)算出其在投影儀平面中的坐標(biāo)，根據(jù)單目傳感器標(biāo)定所獲得的內(nèi)、外參數(shù)以及圓孔邊緣點(diǎn)在相機(jī)像平面與投影儀像平面的對(duì)應(yīng)點(diǎn)坐標(biāo)，求解圓孔邊緣在相機(jī)坐標(biāo)系下的三維坐標(biāo)；計(jì)算圓孔中心在平面中的位置；

所述內(nèi)參數(shù)包括相機(jī)與投影儀的焦距、相機(jī)與投影儀的像主點(diǎn)坐標(biāo)、相機(jī)與投影儀的畸變系數(shù)；所述外參數(shù)包括相機(jī)坐標(biāo)系至投影儀坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)矩陣與平移矩陣。

2.如權(quán)利要求1所述位于平面上的孔的中心位置的計(jì)算方法，其特征在于：所述平面為孔上端面的四周至少1cm處與孔的上端面處于同一個(gè)平面。

3.如權(quán)利要求1所述位于平面上的孔的中心位置的計(jì)算方法，其特征在于：步驟4)提取步驟1)得到的灰度圖中的圓孔邊緣的亞像素坐標(biāo)的步驟為：

①先利用canny邊緣檢測(cè)法提取圓孔的整像素邊緣；

②利用亞像素曲面擬合法求解圓孔邊緣的亞像素坐標(biāo)，其中曲面擬合法利用二元二次多項(xiàng)式進(jìn)行擬合：

G(x,y)＝a₀+a₁x+a₂y+a₃x²+a₄xy+a₅y²

將擬合窗口內(nèi)的數(shù)據(jù)代入上式，得到六個(gè)系數(shù)：a₀,a₁,a₂,a₃,a₄,a₅；

再利用解算出圓孔邊緣的亞像素坐標(biāo)。

4.如權(quán)利要求1所述位于平面上的孔的中心位置的計(jì)算方法，其特征在于：步驟4)中計(jì)算圓孔中心在平面中的位置時(shí)，先將獲取的圓孔邊緣的三維坐標(biāo)點(diǎn)利用最小二乘法，擬合出圓柱，獲取圓柱的軸線與圓孔所在平面的交點(diǎn)，即為圓孔中心在平面中的位置。