[发明专利]一种基于视觉的保温杯尺寸测量方法

说明书

本发明公开了一种基于视觉的保温杯尺寸测量方法，涉及机器视觉测量技术领域。该方法包括步骤：S1、通过四目相机中的图像坐标系与世界坐标的标定，得到像素到物理尺寸的转换系数；S2、在图像坐标系下，抓取所需测量的保温杯边线轮廓点，通过拟合直线、圆拟合出保温杯的边缘；S3、将保温杯的尺寸检测转化为几何测量。本发明的测量方法可快速地计算分析得出保温杯的数据尺寸，具有检测速度快，检测数据精度高，换型速度快等优点。

技术领域

本发明涉及机器视觉测量技术领域，具体涉及一种基于视觉的保温杯尺寸测量方法。

背景技术

保温杯在保温保冷、便携性方面具有优势，因此在寒冷的地区、户外、学校、司驾等领域的应用较难替代。面对人口增长以及产业转型升级的契机，保温杯行业自动化产线逐步升级。目前，保温杯产品外观尺寸检测主要是依靠人工利用游标卡尺进行抽检，检测时间比较长，而且容易受到人主观意识的影响。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明旨在于提供一种基于视觉的保温杯尺寸测量方法，该方法具有检测速度快，检测数据精度高的优点。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种基于视觉的保温杯尺寸测量方法，包括如下步骤：

S1、通过四目相机中的图像坐标系与世界坐标的标定，得到像素到物理尺寸的转换系数；

S2、在图像坐标系下，抓取所需测量的保温杯边线轮廓点，通过拟合直线、圆拟合出保温杯的边缘；

S3、将保温杯的尺寸检测转化为几何测量。

优选地，在上述的基于视觉的保温杯尺寸测量方法中，所述的步骤S1具体包括步骤：

S11、伺服带动4个相机走到零点位置，记录当前伺服的坐标；

S12、放入标定板，将4个相机的视野中心映射到标定板的坐标；

S13、伺服带动4个相机小幅度上下左右移动4次，分别记录伺服位置；

S14、计算4个相机上下左右移动后当前视野中心对应的标定板坐标；

S15、对4个相机分别用上下左右移动的标定板坐标与伺服坐标计算映射关系，完成伺服与标定板坐标系的标定；

S16、放入保温杯；

S17、伺服大地4个相机移动，直至当前相机画面能够覆盖保温杯杯口、杯底，记录下伺服移动的坐标；

S18、根据伺服与标定板坐标系的映射关系，计算出基于标定板坐标系下，当前视野中心的坐标；

S19、取下保温杯，放入标定板，对4个相机分别计算当前视野下，标定板与像素坐标系的映射关系。

优选地，在上述的基于视觉的保温杯尺寸测量方法中，所述的标定板坐标系与像素坐标系的映射流程包括：

a、预处理：对相机中的标定板图片进行二值化，采用闭运算去除可能存在的噪声，通过腐蚀操作，将标定板的每个白色格子分离开；

b、通过白色格子的轮廓计算出每个轮廓的中心点，选取在图片中心位置的中心点P，遍历其他中心点，寻找距离P点最近的中心点P1，计算出P1到P的欧式距离D；然后根据棋盘格每个格子的实际物理长度b，对应计算出D1，D1/D为计算出的放大倍率rate；

c、指定棋盘格坐标系为世界坐标系，棋盘格最左上角的格点为原点(0，0)，分别计算每个轮廓点对应的世界坐标PW((col-1)*b+b/2,(row-1)*b+b/2))，其中，col为列数，row为行数；

d、任选4个P点，以及对应的PW点，通过透视变换算法计算出图像坐标系与世界坐标系的变换矩阵M；