[发明专利]一种基于机器视觉的测量方法及测量装置

说明书

本发明属于机器视觉技术领域，具体涉及一种基于机器视觉的测量方法及测量装置，该装置包括打标机构、测量触发单元、处理单元、快反镜、成像系统、分光镜及测距单元；处理单元分别与测量触发单元、成像系统及测距单元电连接；打标机构用于在工件的待检测面上打上距离固定的两个标记点；传送带预设有测量段；快反镜位于测量段，用于将测量段内的工件的检测面图像反射给分光镜；测距单元位于分光镜的反射光一侧，成像系统位于分光镜的透射光一侧；且分光镜的表面上的光点到测距单元的反射距离，等于该光点到成像系统的透射距离。本申请可以稳定的实现工件待测面的动态测量。

技术领域

本发明属于机器视觉技术领域，具体涉及一种基于机器视觉的测量方法及测量装置。

背景技术

随着机器视觉技术的发展，机器视觉测量与检测已在工业现场得到广泛应用。在进行工件待检测面的尺寸测量时，为了保证测量的精度，需要摄像头的拍摄方向与工件的待测面垂直且待检测面在成像画面中近似静止，如果不垂直则成像画面中的工件待测面会存在扭曲的情况，尺寸存在失真，而如果存在较大的相对运动则会导致成像质量过低，不能直接用于进行尺寸测量。

如果要在传送带的工作过程中对工件进行测量，则需要摄像头在工件的传送过程中持续转动拍摄工件，以使该工件在成像画面中的位置相对固定，并在其拍摄方向与工件的待测面垂直进行尺寸测量。但是，摄像头的动态性能较差，转动灵活性很差，且重量较大导致惯性较大，上述过程非常难以实现，且稳定性也难以保证。

因此，目前对工件的待检测面进行测量时，都是设置单独的检测工位，检测时使摄像头与被测工件保持相对静止，并将摄像头的拍摄面与工件的待检测面相垂直。但这样的检测方式需要设置专门的检测环节，效率很低。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种基于机器视觉的测量装置，能够提升工件待测面的测量效率。

本发明提供的基础方案为：

一种基于机器视觉的测量装置，包括打标机构、测量触发单元、处理单元、快反镜、成像系统、分光镜及测距单元；处理单元分别与测量触发单元、成像系统及测距单元电连接；

打标机构用于在工件的待检测面上打上距离固定的两个标记点；传送带预设有测量段；快反镜位于测量段，用于将测量段内的工件的检测面图像反射给分光镜；测距单元位于分光镜的反射光一侧，成像系统位于分光镜的透射光一侧；且分光镜的表面上的光点到测距单元的反射距离，等于该光点到成像系统的透射距离；

测量触发单元设置在传送带的测量段的起始位置处，用于当检测到传送带上的工件时给处理单元发送开始信号；处理单元用于接收到开始信号后控制快反镜转动，使快反镜将该工件的待测面图像反射给分光镜，经分光镜透射后发送给成像系统，并经分光镜反射后发送给测距单元；

处理单元还用于分析成像系统的成像上两个标记点的连线的中点，并记为目标中点；处理单元还用于结合测距单元的检测数据，分析目标中点与成像上预设的参照点之间的偏差值，并根据该偏差值驱动快反镜转动，使偏差值持续向零趋近；处理单元还预存有两个标记点的实际距离；处理单元还用于根据成像系统的成像及测距单元的检测数据，分析成像上两个标记点之间的实时距离，还用于当实时距离等于实际距离时，根据该时刻的成像及该时刻测距单元的检测数据，对工件的待测面进行测量计算。

基础方案工作原理及有益效果：

由于直接在传送带上对传输过程中的工件的待测面进行测量时，摄像头的动态性能不满足使用需求，本领域技术人员目前的技术改进思路，都是对摄像头本身以及摄像头的驱动机构进行改进，以提升摄像头的动态性能。因为只要摄像头的动态性能提升到满足需求的程度，就能够实现动态测量。但是目前的进度并不理想，并且成本非常高。本申请人则跳出了这个思维惯性，不再局限于摄像头本身的动态性能，而是换了一个技术思路，从摄像头接收到的画面入手进行方案设计，摄像头不需要移动，用一种简单、低成本的方式便实现了动态测量。