[發明專利]一種基于光柵尺位置實現高精度坐標拼圖的方法

有效

• 申請號: 201911417096.0
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111080530B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 劉有能
• 申請（專利權）人: 珠海市運泰利自動化設備有限公司
• 主分類號: G06T3/40
• 分類號: G06T3/40;G06T7/80
• 代理公司: 廣州市紅荔專利代理有限公司 44214
• 代理人: 王賢義;何承鑫

本發明提供一種取圖視野大且精度高的基于光柵尺位置實現高精度坐標拼圖的方法。該方法包括以下步驟：（1）在自動化設備上進行相機位置標定，求出相機當量S；（2）對產品進行兩次不同位置拍照取圖，將拍照時所述光柵尺在兩個不同位置記錄的實際拍照坐標分別設定為A（X1，Y1）和B（X2，Y2），將相機在視野中Y方向的移動寬度設定為d；（3）將步驟（2）得到的兩次不同位置的XY軸電機組的坐標轉換成圖像坐標；（4）將兩次拍得的圖像進行拼圖處理，將兩張圖的重疊部分裁剪掉，裁剪后的兩張圖片在Y方向上拼接，X方向上平移（X1?X2）/S距離，即得到拼圖。本發明用于視覺技術領域。

技術領域

本發明涉及視覺技術領域，尤其涉及一種基于光柵尺位置實現高精度坐標拼圖的方法。

背景技術

隨著科技的發展，視覺技術發展得越來越成熟。視覺技術主要是針對圖像進行處理。但現有的視覺圖像處理主要存在如下問題：單張取圖為了提高精度，但視野必然會縮小，否則硬件成本會成幾何倍數增長；多張取圖再拼接，但目前的拼圖技術很大部分都是根據圖像特征進行拼接，由于多張取圖時是利用電機驅動相機來進行拍攝獲取圖片的，而電機驅動過程中會存在電機輸出軸到被驅動設置之間的齒輪間隙問題，故其重復性比較差。拼接過度部分不得不進行預值處理，導致圖像丟失了最真實的特征，拼接后的圖像再進行測量等運算明顯不太真實，準確性得不到保證。這不能滿足目前高集成度的電子產品市場對精度和準確度的要求。

目前，市面上也存在一些針對上述問題的解決方案。如“基于光柵的快速精確圖像拼接”，但這項技術沒考慮相機與機構夾角帶入的誤差，而且當量標定只是兩條線（4個點標定），精度有限，并未把拼接的重疊部分處理方案，且算法復雜，實現難度大，成本高。又如“一種自動視覺檢測中基于光柵定位的二維圖像拼接方法”，這項技術需要計算出每個子圖4個角的位置坐標，然后再通過位置坐標進行拼圖。但控制系統不可能精確到像素級別，所以圖片之間一定會有重疊部分，該方案中沒有把拼接重疊部分給出截取的詳細方案。再如“基于光柵定位的序列圖像快速拼接技術研究”，這項技術是基于模板匹配算法，等距序列圖像，圖像拼接區域有做融合處理，但其最大運行速度只能12m/min，采樣間隔時間為25ms的串口通訊查詢位置，獲得序列后再用MATLAB仿真修正來減少誤差，實時性很差。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足,提供一種取圖視野大且精度高的基于光柵尺位置實現高精度坐標拼圖的方法。

本發明所采用的技術方案是，本發明方法在自動化設備上進行，其中，自動化設備上設置有相機以及帶動相機進行運動的XY軸電機組，在自動化設備上還設置有光柵尺，所述XY軸電機組帶動相機對產品進行拍照取圖，所述光柵尺記錄所述XY軸電機組的移動位置，該方法包括以下步驟：

（1）在自動化設備上進行相機位置標定，得出在自動化設備上XY軸電機組的坐標與所述相機拍照取得的圖像坐標之間的位置關系，求出相機當量S；

（2）對產品進行兩次不同位置拍照取圖，將拍照時所述光柵尺在兩個不同位置記錄的實際拍照坐標分別設定為A（X1，Y1）和B（X2，Y2），將相機在視野中Y方向的移動寬度設定為d；

（3）將步驟（2）得到的兩次不同位置的XY軸電機組的坐標轉換成圖像坐標；

（4）將兩次拍得的圖像進行拼圖處理，將兩張圖的重疊部分裁剪掉，裁剪后的兩張圖片在Y方向上拼接，X方向上平移（X1-X2）/S距離，即得到拼圖。