[发明专利]线激光器平面度的视觉检测方法

说明书

本发明公开了一种线激光器平面度的视觉检测方法，待测线激光器的正前方设有平面I，平面I的上方悬挂两条铅垂线，待测线激光器向平面I投射激光条；相机从多个拍照位置采集激光条图像；对每张激光条图像进行旋转、剪切，使得图像的边缘与线型I重合；再令所有激光条图像内线型II上所有点的横坐标相等；将各张激光条图像纵向拼接，形成拼接图像；提取拼接图像中激光条的光条中心线，得出光条中心线上各点的像素坐标，计算各点的物理坐标：对物理坐标进行直线拟合，得到最大拟合残差值Q，作为评价参数；本方法有效对线激光器的性能进行评价，根据最大残差值或平面度的计算结果，测试人员可按需选择合适的激光器。

技术领域

本发明涉及激光视觉测量领域，具体涉及一种线激光器平面度的视觉检测方法。

背景技术

线结构光测量技术将线结构光投射到被测物体表面，通过像机拍摄到激光条纹图像，再由光条中心提取算法及像机标定模型共同推算出被测物体表面的三维坐标信息；近年来随着光电传感技术、计算机技术和光学半导体技术的高速发展，线结构光测量以其非接触高效实时测量的特点而广泛应用于工业检测、目标识别和逆向工程领域中。

线激光器是投射线结构光的器件，理想情况下，线激光器投射的激光平面是理想的标准平面，但是由于激光器镜组的加工误差、装配误差及半导体器件的特性，激光平面并非理想平面，呈曲面状，在传统的测量过程中将激光平面作为平面处理，会对最终的测量精度造成影响，测量视场越大，影响越大，由此可知，对线激光器的平面度检测是保证线结构光测量精度必不可少的一个环节。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种线激光器平面度的视觉检测方法，有效对线激光器的性能进行评价，根据最大残差值或平面度的计算结果，测试人员可按需选择合适的激光器，进行后续的操作，从而避免因平面度差导致后续检测结果精度低，进而对线结构光测量技术起到了保障作用。

一种线激光器平面度的视觉检测方法，待测线激光器的正前方设有平面I，所述平面I的上方悬挂两条铅垂线，待测线激光器向平面I投射激光条；

1)相机依次从多个拍照位置采集激光条图像并存储；所述多个拍照位置沿激光条方向从上到下或从下到上顺序排布，单张激光条图像中包含纵向贯穿图像的：局部激光条、两条局部铅垂线；

2)从第一张激光条图像开始，依次对每张激光条图像进行如下处理：

①判断局部激光条是否位于两条铅垂线之间，若是，则将任一铅垂线记为线型I，另一铅垂线记为线型II；若否，则将远离激光条的铅垂线记为线型I，另一垂线记为线型II；

②根据线型I在图像中的直线函数，对图像进行旋转、剪切，使得图像的边缘与线型I重合；

3)选取经过步骤2)处理后的任意一张激光条图像记为标准图像，在所述标准图像中线型II上任选一点，以其所在行为基准，对其他行的像素点进行处理，令标准图像中线型II上所有点的横坐标相等；

4)对除标准图像外的其他激光条图像进行逐行处理，令所有激光条图像内线型II上所有点的横坐标相等；

5)将各张激光条图像沿从下到上的顺序依次纵向拼接，形成尺寸为t×m_j行的拼接图像，t为激光条图像的总张数，m_j为第j张激光条图像的像素总行数；

提取所述拼接图像中激光条的光条中心线，得出光条中心线上各点的像素坐标(u_ji,v_ji)j＝1，2，3……t，i＝1，2，3……m_j；

根据下式，计算各点的物理坐标：