[发明专利]集数字散斑、网格线和编码标记点的视觉检测图样及方法

说明书

本发明提供了一种集数字散斑、网格线和编码标记点的视觉检测图样的设计方法，整个图样上集成了数字散斑，网格线和编码标记点，所述视觉检测图样生成包括以下步骤：将整个待测量目标区域划分为多个单元；将所述单元的中心点坐标在网格内平移一个随机量，得到散斑的圆心坐标，根据所述圆心坐标位置在所述单元内布置散斑；在所述整个待测量目标区域的特定位置布置编码标记点，得到集数字散斑、网格线和编码标记点的视觉检测图样。

技术领域

本发明涉及计算机视觉检测领域，特别涉及一种集数字散斑、网格线和编码标记点的视觉检测图样及方法。

背景技术

计算机立体视觉技术作为一种非接触测量手段，可以通过双目传感器利用视差原理得到重叠视场内对应点的三维坐标信息，通过不同时刻对“同名点”位置的记录得到测量构件表面变形和应变信息。寻找两幅图像的“同名点”的过程就是通过特定的数字图像处理算法根据局部图像的特征点、线、灰度、纹理等特性找出两幅图像的对应的世界坐标中的同一点。图像中的特征可以是天然的，也可以是人工特殊设计的图样。在近景摄影测量中常将人工设计的特征图样喷涂、粘贴或转印到被测表面上，通过检测特征图样的位置信息反演出被测构件的三维信息。

当前，近景视觉对零件进行变形、应变检测通常将数字散斑图样作为被测特征布置到待测件表面，对采集的图像序列进行数字图像相关(DIC)计算，进而通过互相关函数峰值来导出物体表面的三维变化信息，从而提取变形应变信息。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中存在以下问题：

(1)单纯网格线、编码标记点无法实现小空间应变亚像素精度测量；

(2)本发明能克服大面积数字散斑图样无法在大视场范围时使用；

(3)数字散斑图样难以定义兴趣区域。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种集数字散斑、网格线和编码标记点的视觉检测图样及方法，以期部分地解决上述技术问题中的至少之一。

为了实现上述目的，作为本发明的一方面，提供了一种集数字散斑、网格线和编码标记点的视觉检测图样的设计方法，整个图样上集成了数字散斑，网格线和编码标记点，所述视觉检测图样生成包括以下步骤：

将整个待测量目标区域划分为多个单元；

将所述单元的中心点坐标在网格内平移一个随机量，得到散斑的圆心坐标，根据所述圆心坐标位置在所述单元内布置散斑；

在所述整个待测量目标区域的特定位置布置编码标记点，得到集数字散斑、网格线和编码标记点的视觉检测图样。

其中，所述单元边长a与散斑粒径d及占空比ρ之间的关系如下式所示：

其中，根据成像质量选择合适占空比ρ，已知单元边长a即可计算粒径，散斑粒径d最好在4个像素以上特征比较明显。

其中，所述散斑的灰度应该根据测量需求实现均匀分布，即将灰度分为多个级别，整个待测量区域散斑图样灰度实现伪随机分布，最终的灰度直方图上各个级别灰度分布均匀，有利于体现灰度特征。

其中，所述网格的网格线线宽大于4个像素。

其中，所述编码标记点包括彩色编码点、方形编码点、点状编码点和环形编码点。

作为本发明的另一方面，提供了一种如上所述的视觉检测图样的设计方法所设计的视觉检测图样，包括：

散斑，用于在视觉传感器视场范围内，配合数字图像相关算法，基于数字散斑的灰度相关匹配算法，实现微小粒度范围内目标构件的变形、应变亚像素精度测量；