[发明专利]高温红热目标双目线激光视觉三维测量方法

说明书

本发明公开了一种高温红热目标双目线激光视觉三维测量方法，具体包括如下步骤：步骤1，通过双目相机采集图像，并将双目相机采集到的图像分别定义为Al_m×n、Ar_m×n；步骤2，对步骤1所得图像进行处理，获取图像的激光线坐标；步骤3，分别根据步骤2所得的图像Ar_m×n和图像Ar_m×n求各自图像中激光线的重心Dr_i,Dl_i；步骤4，根据步骤3所得结果计算双目相机到目标物的距离D_i。采用本发明能够在高精度下对锻件进行实时三维轮廓检测。

技术领域

本发明属于复杂环境下工业现场的机器视觉技术领域，涉及一种高温红热目标双目线激光视觉三维测量方法。

背景技术

随着加工工艺的不断升级，高温锻件的加工精度也在不断提高。这直接导致目前的加工技术需要更多的加工流程以及加工工序。然而，冗余的加工流程和加工工序均会导致新的随机误差的产生，影响最终的加工精度。因此，在铸造过程中实时检测铸件的状态并实时修正就成为一道非常重要的工序。目前，常用的检测方案包括：光电对管定位法以及单目相机补光观察法。前者虽然精度较高但是只能观察单一位置，无法得到整体结构的具体数据。而单目相机补光观察法极易收到周围环境的影响。例如补光不均匀、局部结构高亮以及锻件引起的水蒸气与粉尘均会对结果产生超大干扰，从而无法得到精度较高的实际轮廓值。

发明内容

本发明的目的是提供一种高温红热目标双目线激光视觉三维测量方法，采用该方法能够在高精度下对锻件进行实时三维轮廓检测。

本发明所采用的技术方案是，高温红热目标双目线激光视觉三维测量方法，具体包括如下步骤：

步骤1，通过双目相机采集图像，并将双目相机采集到的图像分别定义为Al_m×n、Ar_m×n；

步骤2，对步骤1所得图像进行处理，获取图像的激光线坐标；

步骤3，分别根据步骤2所得的图像Ar_m×n和图像Ar_m×n求各自图像中激光线的重心Dr_i,Dl_i；

步骤4，根据步骤3所得结果计算双目相机到目标物的距离D_i。

本发明的特点还在于：

步骤2的具体过程为：

对步骤1所得的图像Al_m×n、Ar_m×n进行灰度化操作，然后将图像Al_m×n、Ar_m×n分别分解为n个行向量，记录图像Al_m×n的每个行向量中激光线的左右坐标分别为记录图像Ar_m×n的每个行向量中激光线的左右坐标分别为Dr_i^l、Dr_i^r。

步骤2中，i的取值范围为1～n。

步骤3的具体过程为：采用如下公式(1)计算图像Ar_m×n的激光线重心坐标Dr_i：

采用如下公式(2)计算图像Al_m×n的激光线重心坐标Dr_i：

步骤4的具体过程为：采用如下公式(3)计算双目相机到目标物的距离D_i：

其中，k₁、k₂分别表示系统参数，l表示双目相机之间的距离值。