[发明专利]一种基于机器视觉的线轮廓度测量方法

权利要求书

1.一种基于机器视觉的线轮廓度测量方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：启动相机和伺服电机；步骤2：检测开始后，启动光栅检测器监测转盘运动角度；步骤3：转盘首次转动360°后伺服电机停止；步骤4：通过机器视觉算法处理相机所拍摄的照片，输出测量数据；步骤5：取零点并记录下，同时记录角度数据；步骤6：伺服电机再次带动转盘运动至中间角度；步骤7：放置专用夹具；步骤7：重复步骤3、4、5，计算偏心量；步骤8：伺服电机1.1，使转盘1.2运动，计算机工作实时解算位置点，算出曲率；步骤9：光栅检测头再次检测转盘转动360°时，测量停止；步骤10：在计算机上对输出的两种结合数据处理，并与标准数据进行对比；步骤11：设定阈值对最终数据进行筛选，以达到阈值范围内为合格产品。

2.根据权利要求1，所述的一种基于机器视觉的线轮廓度测量方法，其特征在于，所述采集图像包括：

相机装置，采用相机托台、相机调整架、相机定位块和高精度工业相机，启动高精度工业相机后，通过调整相机托台、相机调整架和相机定位块，使得在工作过程中可以拍摄完整的图像进行机器视觉算法分析，提取数据；

工作装置，采用高精度工件转台、高精度转盘、专用夹具和光栅检测头及底座，其中被测量工件通过专用夹具固定在高精度转台和高精度转盘上，高精度工业相机在转台旋转的时候对被测工件进行拍照，并将此时刻的角度通过所述光栅检测头读取出来并记录；

控制与分析装置，采用计算机、伺服电机和光栅检测头，其中高精度转台的动力来源为伺服电机，由计算机按照预定规律控制，伺服电机配有驱动器，且驱动器和所述计算机之间的数据交换通过千兆网线实现。

3.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的线轮廓度测量方法，其特征在于：所述高精度工业相机的位置与高精度转台旋转中心的相对位置关系是可调的，所述高精度工业相机安装在所述相机底座上，且高精度工业相机采用的是红外线作为光源，无需重新设计光源，无需担心环境变化导致取相质量的变化。

4.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的线轮廓度测量方法，其特征在于：所述高精度转台和高精度工业相机的控制通过计算机实现，以及通过被测工件该轮廓线的曲率变化来决定转台的停止时刻和取相频率，在曲率变化剧烈的地方取相频率更高，实现更快速度的检测，所述高精度转台通过自带的伺服电机进行驱动，使用光栅或者编码器来检测转盘的运动，此为位置环信息的采集传感器，构成闭环的运动控制系统，即使用所述光栅或者编码器来实时监测高精度转台转过的角度。

5.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的线轮廓度测量方法，其特征在于：所述高精度相机带有红外线激光发生器和镜头，镜头用来采集照射在被测工件反射回来的激光，采用红外线作为照射光源可避免环境光的影响。

6.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的线轮廓度测量方法，其特征在于：通过改变专用夹具位置、调整高精度工业相机的取相范围以及数据处理的软件，可以实现一次测量多件工件，且所测得的数据经过计算机中预先设计好的算法程序进行处理，能够直观的得出测量结果，并且在点云处理软件下可以得到清晰准确的点云图像。

7.一种基于机器视觉的线轮廓度测量方法，采用权利要求1-5任一项所描述测量装置，其特征在于，以下步骤：

步骤（1）：在测试之前需要对测量系统进行试测，即高精度转台上面不放置工件，转台空转相机进行去像并计算，采用的特征点为转台转盘的边缘轮廓；

步骤（2）：根据上述计算找到其中特殊的A、B点，并将转台转动至两点中的某一点作为下次测量的起始点零点；

步骤（3）：将专用夹具放置在A、B朝向上，装夹工件的时候保证工件的长轴或者短轴与AB连线重合；

步骤（4）：工件摆放好后，调整相机的位置，使得相机取相清晰完整；

步骤（5）：转台及相机按照预定输入的程序工作，开始正式测量。