[實用新型]一種基于機器視覺的輥筒直徑測量及精度檢測裝置

有效

• 申請號: 201820356038.6
• 申請日: 2018-03-06
• 公開（公告）號: CN208187375U
• 公開（公告）日: 2018-12-04
• 發明（設計）人: 辛兆學;李義珂
• 申請（專利權）人: 李義珂;青島萬美高科制版有限公司
• 主分類號: G01B21/10
• 分類號: G01B21/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種基于機器視覺的輥筒直徑測量及精度檢測裝置。由底座、夾持裝置、圖像采集系統和機器視覺識別測量系統組成。其實現直徑測量的方式為：高清攝像頭對固定在夾持裝置上的被測輥筒進行圖像采集，由機器視覺識別測量系統對所采集圖像進行識別、計算，即可測得該輥筒的直徑，最終將結果予以顯示或語音播放。是一種高效的非接觸式的直徑測量裝置。控制高精度滑臺可以調整高清攝像頭與被測輥筒的徑向距離以獲得最佳的圖像采集位置，也使得本裝置具有較大的直徑測量范圍和測量精度。控制夾持裝置可以對不同長度的被測輥筒進行固定，還可驅動其進行精準角度地轉動，以測量其不同徑向的直徑值，從而實現對被測輥筒圓度及圓柱度的精度檢測。

技術領域

本實用新型涉及一種基于機器視覺的輥筒直徑測量及精度檢測裝置。是一種非接觸式的直徑測量裝置。因其可以方便地測得輥筒不同徑向的直徑值，從而可實現對被測輥筒圓度及圓柱度的精度檢測。

背景技術

目前，測量輥筒直徑的方式主要是使用游標卡尺和千分尺，其中千分尺的測量精度相對比較高，常用于精度要求較高的輥筒的外徑測量。這兩種測量工具在測量時必須接觸被測輥筒，很容易對被測輥筒造成碰傷和劃傷。對于印刷用版輥等表面要求高的產品，在進行直徑尺寸的檢驗過程中，這些碰傷或劃傷通常會造成成品和半成品的報廢。其次，在使用千分尺測量較大直徑輥筒的時候，也常因其千分尺的兩個砧座沒有置于輥筒的直徑位置上或千分尺與輥筒的軸向不垂直，所測數值也會產生人為的誤差。除此之外，每把外徑千分尺的測量范圍是25mm，在實際應用中，被測量的輥筒規格多、直徑跨度大，往往需要更換好幾把不同規格的千分尺才能完成測量工作，比較耗時。

發明內容

為了克服上述輥筒直徑的測量方式存在的不足，本實用新型提供一種基于機器視覺的非接觸方式的直徑測量及精度檢測裝置。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：

整個裝置由底座、夾持裝置、圖像采集系統和機器視覺識別測量系統組成。夾持裝置安裝在底座上，實現對不同長度的被測輥筒進行固定，還可驅動其進行精準角度地轉動，以測量其不同徑向的直徑值，從而實現對被測輥筒圓度及圓柱度的精度檢測。

圖像采集系統由支架、攝影燈、高清攝像頭和高精度滑臺組成。高精度滑臺通過支架安裝在夾持裝置的上方，并與夾持裝置頂錐的軸心線垂直。

高清攝像頭安裝在高精度滑臺的滑塊上，用于對被測輥筒的其中一側進行圖像采集。控制高精度滑臺可以調整高清攝像頭與被測輥筒的徑向距離以獲得最佳的圖像采集位置，也使得本裝置具有較大的直徑測量范圍和測量精度。

攝影燈安裝在被測輥筒的旁邊，使高清攝像頭獲得更好的輥筒邊緣成像效果。機器視覺識別測量系統可對夾持裝置、攝影燈、高精度滑臺等進行全面控制，并對高清攝像頭所采集的圖像進行分析、識別，其過程為：首先找到成像中輥筒一側與其周邊環境分界線，再通過計算得出此分界線與所采集的圖像中心線的距離。然后結合高清攝像頭(8)的位置信息，即可計算得到被測輥筒的直徑值，最后將計算結果在機器視覺識別測量系統中予以顯示，也可通過語音的形式進行播放。

下面結合附圖，對本實用新型的直徑測量原理作進一步地說明。

根據高清攝像頭(8)所在滑臺上位置的不同和被測輥筒直徑大小的不同，主要可分為三種不同的狀態，下面分別說明其測得直徑的原理和方法。

第一種狀態，如圖5所示，高清攝像頭(8)的中心線(22)與被測輥筒(18)的軸心的水平距離小于被測輥筒(18)的直徑。

高清攝像頭(8)的焦點與被測輥筒(18)的軸心0的垂直距離為d(d為本測量裝置的固定距離)，水平距離為X。高清攝像頭(8)的鏡頭焦點與被測輥筒(18)外圓的所形成切線方向的成像(被測輥筒(18)柱體右側邊緣的投影圖像)，其到圖像中心[即：中心線(22)]的水平距離為d₁，此切線與水平線所形成的夾角為θ。測得直徑的過程如下：