[发明专利]利用一种基于多相机的电镀金刚石线锯表面图像采集装置进行图像拼接的方法

说明书

本发明涉及一种基于多相机的电镀金刚石线锯表面图像采集装置及图像拼接方法，涉及电镀金刚石线锯表面图像采集及图像拼接领域，本方法首先利用多台相机同时采集电镀金刚石线锯表面同一轴向位置，不同角度的图像，然后通过图像展开、图像预处理、特征点查找、特征点匹配、匹配特征点对筛选、配准模型求解、图像重采样、重合区域去除等步骤完成电镀金刚石线锯表面图像的拼接。本方法及装置可以得到电镀金刚石线锯全圆柱表面图像，利用全圆柱表面图像对电镀金刚石线锯表面质量进行视觉检测可以有效提高检测精度。本方法对提高电镀金刚石线锯表面质量在线检测精度具有指导价值。

技术领域

本发明涉及一种对电镀金刚石线锯表面图像进行采集的装置及图像拼接的方法，特别涉及一种利用多相机对电镀金刚石线锯表面进行图像采集的装置及对电镀金刚石线锯表面图像进行拼接得到电镀金刚石线锯全圆柱表面图像的方法。

背景技术

电镀金刚石线锯因其加工效率高、切缝小的优点，广泛应用于单晶硅、蓝宝石、单晶碳化硅、陶瓷等硬脆性材料的切片加工领域。电镀金刚石线锯表面质量的好坏会对其切片加工质量及精度产生直接影响。因此电镀金刚石线锯表面质量检测是电镀金刚石线锯生产过程中必不可少的工序。现有的电镀金刚石线锯表面质量检测方式主要分为人工检测和基于机器视觉的在线检测。人工检测方式需要借助显微镜等拍摄电镀金刚石线锯表面图像，并利用人工对其进行定性分析，这种检测方式检测效率低且成本高。基于机器视觉的在线检测方法检测效率高、成本低，且能实现对电镀金刚石线锯表面质量的定量表征。由于电镀金刚石线锯表面为圆柱形，通过单台相机无法获得电镀金刚石线锯的全圆柱表面图像。而基于电镀金刚石线锯部分表面图像进行检测时会存在较大误差，检测精度相对较低。利用多台相机采集电镀金刚石线锯表面的多个角度的图像，通过图像拼接得到电镀金刚石线锯的全圆柱表面图像，基于全圆柱表面图像进行电镀金刚石线锯的表面质量检测可以消除单幅图像检测时存在的误差，有效提高表面质量检测精度。因此本方法对提高电镀金刚石线锯表面质量在线检测精度具有指导意义。

发明内容

为了克服基于单相机进行电镀金刚石线锯表面质量检测时存在的误差，本方法提供了一种基于多相机的电镀金刚石线锯表面图像采集装置及图像拼接方法。该方法能获得电镀金刚石线锯全圆柱表面图像，从而能够有效提高电镀金刚石线锯表面质量在线检测精度，该装置是实现该方法的基础。本发明的技术方案如下：

一种基于多相机的电镀金刚石线锯表面图像采集装置，包括以下5个子装置组成：

子装置1.工业相机：用于采集电镀金刚石线锯表面的原始图像；

子装置2.光源：用于增加电镀金刚石线锯镀层与表面磨粒在图像中的灰度值差异；

子装置3.载物台：用于安装工业相机、光源、导轮；

子装置4.导轮：电镀金刚石线锯生产时保证其与镜头之间的距离稳定不变；

子装置5.计算机：用于安装图像采集软件。

上述基于多相机的电镀金刚石线锯表面图像采集装置，安装过程包括以下特征：

特征(1)平台安装过程中尽量保证4台工业相机沿着电镀金刚石线锯表面间隔90゜均匀分布且光心大致在同一平面上；

特征(2)采用低角度光前向照明的光源布置方式。

为了实现电镀金刚石线锯表面图像拼接，本发明基于多相机的电镀金刚石线锯表面图像拼接方法的步骤为：

步骤(1)4台工业相机同时采集电镀金刚石线锯同一轴向位置，不同角度的表面图像；

步骤(2)通过式(1)，式(2)，式(3)，式(4)，式(5)得到电镀金刚石线锯表面原始图像中像素与展开后电镀金刚石线锯表面图像中像素的坐标变换关系，如图4所示，根据此坐标变换关系展开图像；