[發明專利]基于圓錐鏡面反射的目標外壁全貌成像系統

在審

• 申請號: 202210101165.2
• 申請日: 2022-01-27
• 公開（公告）號: CN114527551A
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 楊延西;韓叔桓;孫俏
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: G02B7/182
• 分類號: G02B7/182;G02B5/09;G06T7/00;G06T7/13;G06T7/174
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 曾慶喜

本發明公開了一種基于圓錐鏡面反射的目標外壁全貌成像系統，包括信息采集系統和信息分析系統；所述信息采集系統包含圖像采集器和帶有錐面的反射鏡，待測對象放置在反射鏡的錐形面內，所述圖像采集器正對反射鏡的錐形面，用于采集待測對象在反射鏡的錐形面上反射的圖像信息；所述信息分析系統用于分析圖像采集器采集到的圖像信息。該基于圓錐鏡面反射的目標外壁全貌成像系統，解決了現有技術中單目相機檢測不到目標的整體表面以及多目相機無法實時檢測的缺點。

技術領域

本發明屬于精密儀器技術領域，具體涉及一種基于圓錐鏡面反射的目標外壁全貌成像系統。

背景技術

近些年，隨著人工智能的不斷發展，人們對輪廓檢測的需求越來越多。從最開始的數字識別到現在的面部識別、裂縫檢測、缺陷檢測以及位置識別等，全都用到了輪廓識別的方法，輪廓檢測已經在我們周圍各行各業，方方面面都起到了積極的作用。

然而，目前的輪廓檢測技術大多只能檢測被測目標在一個角度的投影，難以檢測到目標的整體表面，這就需要多個攝像頭一起對多幅圖像進行標定及拼接，才能得到完成的目標的整體表面圖像，這樣會影響整體的實時性，因此，提出一種能單幅圖像檢測目標整體表面特征就顯得尤為重要。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于圓錐鏡面反射的目標外壁全貌成像系統，解決現有技術中單目相機檢測不到目標的整體表面以及多目相機無法實時檢測的缺點。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：一種基于圓錐鏡面反射的目標外壁全貌成像系統，包括信息采集系統和信息分析系統；所述信息采集系統包含圖像采集器和帶有錐面的反射鏡，待測對象放置在反射鏡的錐形面內，所述圖像采集器正對反射鏡的錐形面，用于采集待測對象在反射鏡的錐形面上反射的圖像信息；所述信息分析系統用于分析圖像采集器采集到的圖像信息。

作為本發明的一種優選的技術方案，所述圖像采集器為相機。

作為本發明的一種優選的技術方案，所述反射鏡包含圓柱形，所述圓柱體內沿其軸向設置有錐形面。

作為本發明的一種優選的技術方案，用于檢測規則和非規則的物體外壁全貌。

作為本發明的一種優選的技術方案，所述信息分析系統具體按照以下步驟實施：

步驟1，將攝像頭采集到的圖像根據底面尺寸d₁，d₂，……，d_n等分為底面圖像D與側面圖像S，其中：d₁，d₂，……，d_n以及n的取值由目標的實際情況決定；

步驟2，將步驟1得到的側面圖像S放置在極坐標系內，得到其每個像素點關于極軸ρ，轉角θ的表示形式，記為S(ρ,θ)；令θ為x軸，ρ為y軸將S(ρ,θ)進行映射得到復原圖像，記為S_T(ρ,θ)，復原圖S_T(ρ,θ)與底面圖像D便為最終結果，通過分析這兩幅圖像得到目標的整理表面輪廓以及缺陷。

本發明的有益效果是：本發明的一種基于圓錐鏡面反射的目標外壁全貌成像系統，可以對規則的目標外壁輪廓全貌進行檢測，還可以對不規則的目標外壁輪廓全貌進行檢測，只要使用一臺相機就能完成，解決了現有技術中單目相機檢測不到目標的整體表面以及多目相機無法實時檢測的缺點。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本發明的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：

圖1是本發明一種基于圓錐鏡面反射的目標外壁全貌成像系統的工作原理圖；

圖2是本發明一種基于圓錐鏡面反射的目標外壁全貌成像系統中反射鏡的結構示意圖；

圖3是立體結構映射平面圖效果圖；