[发明专利]结构光中一种用于图像二维定位的方法及系统

说明书

本发明公开了结构光中一种用于图像二维定位的方法及系统，本发明采用2D条纹图相融合的方式，然后通过定位算法实现对点云的定位，实现对产品计算的准确性，无需更改结构，无需定位治具即可实现定位；采用2D定位算法得到产品的定位信息，以弥补产品偏移带来测量误差；本发明采用条纹编码图片合成的二维图像的方法；本发明采用基于条纹图的二维定位方法，无需额外的操作流程；本发明可直接使用编码图片得到二维图像；本发明采用的叠加合成条纹图方式，直接叠加合成，无需外部再次2D相机拍摄取图，节省了开销，同时，采用定位方式的处理，避免了因定位治具精度带来的测量误差，能有效的提高测量的整体效率与精度。

技术领域

本发明涉及图像定位技术领域，具体为结构光中一种用于图像二维定位的方法及系统。

背景技术

在三维测量领域中的方法有很多，有接触式和非接触两种方式，其中接触式方式如三坐标仪，非接触式方式如线激光、结构光等。其中结构光投影技术是一种通过投影投出带编码信息的条纹图，然后通过算法解相得到物体三维信息，其主要特点是面扫描、精度高、速度快，可以快速三维成形、精确计算高度，被广泛运用在3C、电子、材料等领域。

在实际的线上三维测量中，因为产品的差异性导致来料无法满足一致性，在横向和纵向方向上会发生偏移，以及会有一定的旋转角度，这些对于高精度测量来讲都是影响比较大的，现阶段有两种处理方式可以保证产品的非一致性问题：第一是接触式方式，该方式通常采用治具(夹具)靠机械来定位产品的来料位置，该方式操作简单，但是机械定位方式本身定位精度相对较低，且会对产品带来一定的损坏，同时也会对机构结构带来一定的复杂性；第二是采用外加环形光源的方式，外部打光，通过设计采集控制流程，采集产品2D原始图像，从而进行定位算法得到产品的偏移、旋转信息，但是该方式结构复杂，需要外加硬件机构，控制设计流程上需要针对2D图像的采集，相对复杂化。

发明内容

本发明的目的在于提供结构光中一种用于图像二维定位的方法及系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：结构光中一种用于图像二维定位的方法，包括以下步骤：

S1、采用远心投影设备和远心成像设备进行组合使用，对待测产品进行结构光投影成像处理，形成多副带编码信息的条纹图；

S2、将多副带编码信息的条纹图发送到计算机中，计算机对图像进行解相处理，叠加融合，然后得到完整的原始图片；

S3、对步骤S2中得到的原始图片进仃定位标记处理，选定原始图片的特征点进仃标记处理，特征点坐标范围为G{(x₁～x₂)，(y₁～y₂)}；

S4、对特征点坐标内部进行细化分割成若干个细化标记点坐标；形成图像特征点定位标记参照基准；

S5、当产品发生变动时，对图像上的特征点坐标进行标记处理，变动后特征点坐标范围为G{(x₃～x₄)，(y₃～y₄)}；

S6、对变动后特征点坐标内部进行细化分割成若干个细化变动后标记点坐标；以图像特征点定位标记参照基准为基础，计算横向偏移量、纵向偏移量和旋转偏移量。

进一步的，在步骤S1中，带编码信息的条形图通过公式①形成正弦条纹；

I(X，Y)＝A+B cos(2πfu+δ) ①；

I(X，Y)为光栅条纹的光强分布；f为光栅条纹的频率；δ为相移；A为直流分量，B为振幅，(X，Y)为投影仪像素坐标；u为矩形波。