[发明专利]一种光栅尺标定方法、装置及视觉检测装置

说明书

一种光栅尺标定方法、装置及视觉检测装置，该光栅尺标定方法，包括如下步骤：（1）对摆放在机台上的标定板进行采图；（2）读取采样图并保存图像中所求点的图像坐标、该图像的偏转角度、该图像的光栅尺坐标以及该点的世界坐标；（3）重复上述步骤（2），直至所有采样图均读取完毕；（4）通过坐标系转换方程计算出各图像中心的世界坐标，保存对应的图像的光栅尺坐标和图像中心的世界坐标以及角度，同一横向采样区内采样图的图像中心形成横向参考线，同一纵向采样区内采样图的图像中心形成纵向参考线；（5）依据横向参考线和纵向参考线确定待检测图像的世界坐标。本发明可以解决现有光栅尺标定方法操作不便且标定精度不准确的问题。

技术领域

本发明涉及工业智能检测技术领域，尤其是一种光栅尺标定方法、装置及视觉检测装置。

背景技术

在工业视觉检测领域，在开始检测之前，需要对机台上的光栅尺进行标定，以确定光栅尺的测量结果与真值之间的误差，进而对测量结果进行补偿。现有技术中，常采用X轴和Y轴分方向标定的方式，具体的，沿着X方向（或者Y方向）对摆好的线纹尺不断进行测量（具体间隔根据机台进行调整），然后计算差值，将测量结果与线纹尺的标准值进行对比，生成一个线纹尺真值和光栅尺数值的对比表，实际测量的时候根据表对检测结果进行补偿。这种分方向标定的方式比较麻烦，需要先分轴进行角度计算，再分轴进行精度标定，带来了操作上的不便，同时，分方向进行标定的话，只能用于相对线性的光栅尺轴的标定，一旦轴出现弯曲，就只能在单方向上进行校正，在另外一个方向上没办法进行补偿，造成标定精度不准确。

发明内容

本发明提供一种光栅尺标定方法、装置及视觉检测装置，解决现有光栅尺标定方法操作不便且标定精度不准确的问题。

根据本发明第一方面，本发明提供一种光栅尺标定方法，包括如下步骤：

（1）对摆放在机台上的标定板进行采图，所述标定板上设置有多个沿X轴方向延伸并位于不同Y轴位置的横向采样区以及多个沿Y轴方向延伸并位于不同X轴位置的纵向采样区，所述横向采样区的起始端和所述纵向采样区的起始端均包含一个采样标识；从横向采样区的起始端开始在保证Y轴光栅尺不移动的情况下沿X轴方向移动并采图，第一幅图包含所述采样标识，获得多个横向采样区对应的多组横向采样图，并从纵向采样区的起始端开始在保证X轴光栅尺不移动的情况下沿Y轴方向移动并采图，第一幅图包含所述采样标识，获得多个纵向采样区对应的多组纵向采样图；

（2）读取一组横向采样图中的第一幅图，粗定位该采样标识的位置，根据该位置给定一个横向Roi和一个纵向Roi，通过霍夫检测计算出直线方程，计算两条直线的交点，同时根据横向Roi的位置在图像中画取多个横向Roi,计算图像的偏转角度；保存该交点的图像坐标、该图像的偏转角度、该图像的光栅尺坐标以及该交点的世界坐标，继续读取该组横向采样图中的后续图像，确定在Roi位置与第一幅图中交点处于同一横向直线上的点，保存该点的图像坐标、该图像的偏转角度、该图像的光栅尺坐标以及该点的世界坐标；

读取一组纵向采样图中的第一幅图，粗定位该采样标识的位置，根据该位置给定一个横向Roi和一个纵向Roi，通过霍夫检测计算出直线方程，计算两条直线的交点，同时根据横向Roi的位置在图像中画取多个横向Roi,计算图像的偏转角度；保存该交点的图像坐标、该图像的偏转角度、该图像的光栅尺坐标以及该交点的世界坐标，继续读取该组纵向采样图中的后续图像，确定在Roi位置与第一幅图中交点处于同一纵向直线上的点，保存该点的图像坐标、该图像的偏转角度、该图像的光栅尺坐标以及该点的世界坐标；

（3）重复上述步骤（2），直至所有采样图均读取完毕；

（4）计算各采样图的图像中心的图像坐标，根据图像中心的图像坐标、图像中所求点的图像坐标、图像中所求点的世界坐标以及图像的偏转角度，通过坐标系转换方程计算出图像中心的世界坐标，保存对应的图像的光栅尺坐标和图像中心的世界坐标以及图像的偏转角度，同一横向采样区内采样图的图像中心形成横向参考线，同一纵向采样区内采样图的图像中心形成纵向参考线；