[发明专利]一种基于SAD立体匹配和高精度设备协同的柔性橡胶工件3D壁厚提取方法

说明书

一种基于SAD立体匹配和高精度设备协同的柔性橡胶工件3D壁厚提取方法。本发明是要解决高精度测量柔性橡胶产品壁厚测量的问题，而提出一种基于SAD立体匹配和高精度设备协同的柔性橡胶工件3D壁厚提取方法。该方法是通过1、工业相机标定；2、获得待检测图像；3、图像预处理；4、边缘提取；5、SAD立体匹配；6、基于图像特征与高精度设备协同拼接；7、3D求取特征壁厚；8、测试测量方法鲁棒性与数值一致性分析等步骤实现的。本发明结合高精度设备控制和图像处理算法应用于柔性材料视觉测量领域，实现了多种型号工件高精度拍摄并拼接检测，克服了常规手工测量误差大、面对多种型号工件一般测量方法鲁棒性差等难题，准确性高，速度快。

技术领域

本发明涉及一种基于SAD立体匹配和高精度设备协同的柔性橡胶工件3D壁厚提取方法。

背景技术

随着社会经济的不断发展，汽车市场的竞争也日趋激烈，而在现代汽车零件生产中，零件的数量比较多，而汽车的每个零件的质量优劣也间接地决定着汽车质量信誉。而塑胶防尘套作为汽车零件中比较重要的一部分，其质量的好坏也影响着零件的产量订单，质量检测流程是该工件生产中非常重要的流程。而橡胶防尘套作为一种柔性材质铸造而成的波纹管状的工件，因其特殊的产品形状和材质，对其产品的质量检测流程很难实现自动化。传统的测量方式是工件铸造完成后，将工件沿母线切开，对切面使用游标卡尺进行手动接触测量，这个过程工作繁琐且耗时，而且人工手动测量很容易造成测量点不准确和测量数目不对等问题。因此，对塑胶防尘套自动化测量需求越来越大。

国外计算机视觉技术发展非常迅速，自从上世纪六十年代中期以来，对计算机视觉技术的研究就越来愈多，尤其在双目立体视觉研究领域越来越深入，对立体视觉研究的各种新颖的方法被提出和使用。美国麻省理工学院的Robert首次将以往的二维图像研究推广到三位立体场景，首次以计算机对图片进行了三维世界的分析和研究，这是立体视觉研究的先河。此后越来越多的学者投入到对立体视觉领域的研究当中，这在一定程度上促进了立体视觉技术的发展。与国外相比，虽然国内对于计算机视觉行业的研究起步比较晚，尤其是对双目视觉技术的研究，但是近年来，有很多科研人员投入到这些领域中，取得了比较先进的成果。

近几年，双目视觉系统对测量领域应用越来越广泛，但目前双目视觉对近距离、小尺寸的柔性目标物体的应用比较少。基于此，本文对双目立体视觉技术测量柔性橡胶工件壁厚进行了专门研究。

发明内容

本发明结合高精度设备控制和图像处理算法应用于柔性材料视觉测量领域，克服了常规手工测量误差大、面对多种型号工件一般测量方法鲁棒性差等难题，准确性高，速度快，较大地提升了测量精度、测量效率，而提出一种基于SAD立体匹配和高精度设备协同的柔性橡胶工件3D壁厚提取方法。

上述的发明目的是通过以下技术方案实现的：

步骤一、采用圆点标定板，进行多幅图标定与畸变校正，并极线校正，得出双目相机内外参数及相对位姿；

步骤二、根据工件长度，自动计算高精度滑台行进轨迹，双目相机分段拍摄被测工件，获取图像；

步骤三、将图像预处理，获取ROI；

步骤四、利用边缘提取算法，对获取ROI进行边缘提取；

步骤五、利用SAD算法，找出左右相机特征对应点；

步骤六、基于图像特征进行拼接，并结合高精度滑台的运动轨迹分析，进行校验；

步骤七、利用边缘轮廓，对特征位置求取3D壁厚；

步骤八、检验该测量方法鲁棒性及检验测量结果是否满足一致性要求。

发明效果：

本发明利用SAD立体匹配和特征配准进行双目视觉检测。本发明的难点主要包括高精度设备协同拼接、多种柔性橡胶工件测量可适，具有以下几方面优点：