[发明专利]一种影像测量仪的自标定方法

权利要求书

1.一种影像测量仪的自标定方法，其特征在于：以被测工件在二维平面内平移前后两幅相邻图像为对象，基于数学图像相关原理，根据零均值归一化互相关准则计算得到被测工件平移前后两幅相邻图像在X轴和Y轴的像素位移量值；再结合采集被测工件平移前后图像时影像测量仪自身配置的光栅尺的读数值，求得被测工件在X轴和Y轴的实际物理尺寸位移量值；最后根据被测工件实际物理尺寸位移量值与被测工件平移前后两幅相邻图像的像素位移量值的比值，求得影像测量仪的尺度因子α，实现影像测量仪的自标定。

2.根据权利要求1所述的一种影像测量仪的自标定方法，其特征在于：求得被测工件平移前后两幅相邻图像在X轴和Y轴的像素位移量值过程如下：设平移前被测工件图像为参考图像f₁(x, y)，平移后相邻的被测工件图像为目标图像f₂(x, y)，首先在参考图像f₁(x, y)中选取参考子区域A₀为模板，被测工件平移后获得目标图像f₂(x, y)；然后以零均值归一化互相关准则为判据，计算参考图像f₁(x, y)与目标图像f₂(x, y)各位置的相似度量C，根据相似度量C的值在目标图像f₂(x, y)中搜索定位出与参考子区域A₀对应的目标子区域A₁的位置；最后以参考图像f₁(x, y)中选取的参考子区域A₀与目标图像f₂(x, y)中目标子区域A₁为对象，基于数学图像相关运算计算出被测工件平移前后的两幅相邻图像的X和Y轴方向的整像素位移值U和V，再采用基于梯度的亚像素位移算法，求取亚像素位移值Δx和Δy。

3.根据权利要求2所述的一种影像测量仪的自标定方法，其特征在于：选取参考子区域A₀时，挑选被测工件的被测表面具有明显特征的位置为参考子区域A₀，通常选取缺陷位置；或者借助具有顶尖的物品，以物品的顶尖为成像对象，对焦后则在图像上形成一个亮点，以此作为所述参考子区域A₀。

4.根据权利要求1所述的一种影像测量仪的自标定方法，其特征在于：求得被测工件在X轴和Y轴的实际物理尺寸位移量值过程如下：根据参考子区域A₀在参考图像f₁(x, y)的位置P₁的光栅尺读数，以及目标子区域A₁在目标图像f₂(x, y)的位置P₂的光栅尺读数，计算出被测工件在X和Y轴方向实际物理尺寸的位移量值L_X和L_Y，并根据向量P₁P₂的方向，确定参考子区域A₀对应的目标子区域A₁将位于目标图像f₂(x, y)的哪个象限。

5.根据权利要求2和4所述的一种影像测量仪的自标定方法，其特征在于：影像测量仪的尺度因子α的计算公式为：

α=LX2+LY2(U+Δx)2+(V+Δy)2]]>。