[发明专利]基于运动控制和机器视觉的六面体尺寸测量系统和方法

说明书

本发明公开了一种基于运动控制和机器视觉的六面体尺寸测量系统，包括第一图像采集设备、第二图像采集设备、传动部件、旋转部件、以及壳体，第一图像采集设备固定在壳体的顶部，第二图像采集设备固定在壳体的一侧上，传动部件固定在壳体的底部，且包括滑道、以及可沿滑道水平运动的滑块，旋转部件包括支架和旋转底盘，旋转底盘固定设置在传动部件的滑块上，且可以任意角度旋转，支架固定设置在旋转底盘的中心处，用于放置待测六面体。本发明能够解决现有基于三维立体视觉的检测方法中存在的测量精度低、以及无法对多面体的所有边长进行全面检测的技术问题，以及现有基于二维平面视觉的检测方法中存在的待测多面体的摆放方向和位置会影响测量精度的技术问题。

技术领域

本发明属于工业检测和机器视觉领域，更具体地，涉及一种基于运动控制和机器视觉的六面体尺寸测量系统和方法。

背景技术

目前，尺寸检测已经广泛应用在工业检测领域中，其中传统的多面体尺寸检测包括有基于三维立体视觉的检测方法、以及基于二维平面视觉的检测方法。

基于三维立体视觉的检测方法是通过采用双目摄像头结合立体视觉算法来实现，但该尺寸测量方法存在一些不可忽略的技术问题：首先，由于尺寸测量方法中包含有深度信息，深度信息的获得需要通过立体视觉算法间接计算获得，这会导致尺寸测量的精度不高；此外，该尺寸测量方法中的立体视觉算法比较复杂，并且只能观察到多面体的部分边长信息，无法对多面体的所有边长进行全面检测。

而针对基于二维平面视觉的检测方法而言，其存在的技术问题在于，待测多面体的摆放方向和位置也会影响其测量精度。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种基于运动控制和机器视觉的六面体尺寸测量系统和方法，其目的在于，解决现有基于三维立体视觉的检测方法中存在的测量精度低、以及无法对多面体的所有边长进行全面检测的技术问题，以及现有基于二维平面视觉的检测方法中存在的待测多面体的摆放方向和位置会影响测量精度的技术问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种基于运动控制和机器视觉的六面体尺寸测量系统，包括第一图像采集设备、第二图像采集设备、传动部件、旋转部件、以及壳体，第一图像采集设备固定在壳体的顶部，第二图像采集设备固定在壳体的一侧上，传动部件固定在壳体的底部，且包括滑道、以及可沿滑道水平运动的滑块，旋转部件包括支架和旋转底盘，旋转底盘固定设置在传动部件的滑块上，且可以任意角度旋转，支架固定设置在旋转底盘的中心处，用于放置待测六面体，第一图像采集设备与支架顶面的几何中心对齐，第二图像采集设备与旋转底盘的旋转中心对齐。

优选地，第一图像采集设备和第二图像采集设备均为摄像头。

按照本发明的另一方面，提供了一种基于运动控制和机器视觉的六面体尺寸测量方法，是应用在上述基于运动控制和机器视觉的六面体尺寸测量系统中，所述六面体尺寸测量方法包括以下步骤：

(1)将待测六面体放置在支架上，第一图像采集设备采集该待测六面体的图像，对该图像进行处理，以获取该待测六面体相对于传动部件的角度，并根据获取的角度对待测六面体进行旋转，以使待测六面体中的其中一个待测面正对第二图像采集设备；

(2)判断待测六面体中正对第二图像采集设备的待测面是否处于第二图像采集设备的标定平面内，如果是则进入步骤(3)，否则移动传动部件，使待测六面体中正对第二图像采集设备的待测面刚好处于第二图像采集设备的标定平面内，然后进入步骤(3)。

(3)利用第二图像采集设备采集待测六面体中与该第二图像采集设备对齐的待测面的图像，根据采集到的图像获取该待测面四个边的尺寸；

(4)依次将待测六面体旋转90度、180度、270度，并重复上述步骤(2)和(3)，从而得到待测六面体其余三个待测面中每个待测面的四个边的尺寸。