[發明專利]用于檢測螺紋特征的視覺檢測系統的精度評價方法

有效

• 申請號: 202010939195.1
• 申請日: 2020-09-09
• 公開（公告）號: CN112082481B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 郭寅;尹仕斌;郭思陽;張楠楠
• 申請（專利權）人: 易思維（杭州）科技有限公司
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01B11/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種用于檢測螺紋特征的視覺檢測系統的精度評價方法，其利用標準件進行評價，標準件包括底座和垂直設置于底座上的柱體，柱體分為兩段，分別標記為柱體I和柱體II；柱體I表面設有外螺紋，柱體II外表面光滑；柱體I和柱體II同軸；預先利用標準測量儀器獲取底座上表面的平面方程、標準坐標和標準夾角；再利用待評價的視覺檢測系統獲取柱體I段對應的測量坐標、測量夾角；根據位置偏差和角度偏差的大小分析待評價視覺檢測系統的精度是否滿足要求；本方法采用標準件，標準儀器和待評價視覺檢測系統同步獲取中軸線，適用于對高精度檢測設備的精度評價。

技術領域

本發明涉及視覺檢測領域，具體涉及一種用于檢測螺紋特征的視覺檢測系統的精度評價方法。

背景技術

在工業制造、建筑領域中有多個場景需使用含螺紋目標物進行聯接、傳動或者密閉，含螺紋目標物的位姿對后續工序有重大影響，因此需要檢測螺紋特征、準確獲取被測含螺紋目標物的位姿(位置、傾斜角)是否合規，目前智能化的檢測系統有：1)三維掃描視覺測量系統、2)線激光視覺測量系統和3)雙目立體視覺測量系統；由于市場上視覺測量系統的質量良莠不齊，所以在正式投入檢測過程之前，需要事先評估視覺測量系統的檢測精度，現有精度評價方法為采用標準球作為待測物，利用其理論球心或標準儀器測得球心作為基準值，再利用待評價視覺測量系統獲得測量值，以此評價精度，可是，標準球等目標物，并不具備螺柱自身的特點，如螺紋特征具有高反光、外形復雜、三維點坐標獲取困難的特點，該方式得出的精度驗證，容易發生視覺系統標稱精度高但螺柱特征測量精度低現象，無法滿足高精度驗證的要求。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供一種針對螺紋特征的視覺檢測系統精度評價方法，本方法中采用的標準件設有柱體I，其設計尺寸螺紋特征可完全等比例還原實測螺紋特征，并兼具了光滑表面的柱體II，該標準件能夠被標準儀器和待評價視覺檢測系統同步獲取中軸線，此外，在視覺檢測系統測量標準件時，可根據預先獲知的實際待測螺柱位姿狀態，設計標準件的多組位姿，并設置每個位姿的權重，得出評價值，該過程能夠真實還原實測環境，因此其評價精度優于現有的精度評價方法，更加適用于對高精度檢測設備的精度驗證。

具體技術方案如下：

一種用于檢測螺紋特征的視覺檢測系統的精度評價方法，其利用標準件進行評價，所述標準件包括底座和垂直設置于底座上的柱體，所述柱體分為兩段，分別標記為柱體I和柱體II；所述柱體I表面設有外螺紋，所述柱體II外表面光滑；所述柱體I和柱體II同軸；

預先利用標準測量儀器獲取底座上表面的平面方程、標準坐標和標準夾角；所述標準坐標為：柱體II的中軸線與底座上表面的交點坐標；所述標準夾角為：柱體II的中軸線與底座上表面法向量之間的夾角；

所述精度評價方法的步驟如下：

1)利用待評價的視覺檢測系統獲取柱體I段外表面點云數據，利用點云數據擬合筒體，得到中軸線L2；

利用待評價的視覺檢測系統獲取底座上表面點云數據，擬合平面，得到實測底座上表面的平面方程；

2)計算中軸線L2與實測底座上表面的平面方程的交點坐標，以及中軸線L2與實測底座上表面的法向量之間的夾角，并分別記為測量坐標、測量夾角；

3)分別計算標準坐標和測量坐標之間的位置偏差、標準夾角和測量夾角之間的角度偏差，根據位置偏差和角度偏差的大小分析待評價視覺檢測系統的精度是否滿足要求。

進一步，所述標準測量儀器為三坐標機、關節臂式測量機、激光跟蹤儀或經緯儀。

進一步，預先利用標準測量儀器獲取底座上表面的平面方程、標準坐標和標準夾角的方法為：

①分別測量底座上表面的多個點A和柱體II外表面不同高度的多個點B，獲得點A和點B的三維坐標；