[发明专利]轴盘类零件直径尺寸在线检测方法

权利要求书

1.一种轴盘类零件直径尺寸在线检测方法，其特征在于，通过建立零件直径尺寸与CCD摄像机成像平面之间的空间几何关系，结合摄像机标定、亚像素边缘检测实现被测零件的直径在线测量，其包括以下步骤：

1)标定CCD摄像机的内部参数；

2)标定CCD摄像机的外部参数；

3)测量被测零件的直径。

2.根据权利要求1所述的轴盘类零件直径尺寸在线检测方法，其特征在于，所述步骤1)中所述的标定CCD摄像机的内部参数，是基于张正友提出的摄像机平面标定算法，利用高精度标定板的不同姿态的图像，标定出摄像机内部参数，以修正镜头畸变对图像造成的失真变形，提高尺寸测量精度，具体操作包括下列步骤：

1)利用CCD摄像机采集标定板不同姿态的图像9幅；

2)利用Bouguet工具箱检测出图像中角点的亚像素坐标；

3)在每幅图像中心取250×250像素的方框，考虑到图像中心附近镜头畸变小，用方框内的角点求解摄像机内参矩阵的初值；

4)利用内参矩阵初值求解径向和切向畸变系数初值，以及标定板外参初值；

5)利用所有不同姿态的标定板图像中的所有提取的角点的亚像素坐标，对摄像机内部参数矩阵、径向和切向畸变系数、标定板外参进行优化求解，此求解采用修正牛顿法进行多元最优化处理。

3.根据权利要求1所述的轴盘类零件直径尺寸在线检测方法，其特征在于，所述步骤2)中所述的标定CCD摄像机的外部参数，具体操作包括以下步骤：

1)将一已知直径尺寸的零件安装好，以此作为标定轴，安装位置要与被测零件一致。用CCD摄像机采集标定轴的图像；

2)将采集到的图像送到计算机系统里进行处理，首先，用鼠标在图像中的上下边缘处分别选取计算区域，用一维灰度矩边缘检测方法检测两侧边缘的亚像素坐标，通过空间几何关系和CCD摄相机内部参数，得到CCD摄像机的外部参数，即零件轴线相对于摄像机成像平面的空间位置；

4.根据权利要求1所述的轴盘类零件直径尺寸在线检测方法，其特征在于，所述步骤3)中所述的测量被测零件的直径，具体操作包括以下步骤：

1)将被测零件安装好，安装位置要与标定轴一致，用CCD摄像机采集被测轴的图像，CCD摄像机位置和姿态与步骤2)中一致；

2)将采集到的图像送到计算机系统里进行处理，首先，用鼠标在图像中的上下边缘处分别选取计算区域，用一维灰度矩边缘检测方法检测两侧边缘的亚像素坐标，通过CCD摄相机内部参数和外部参数，求解被测轴的直径。