机器视觉多视场协同测量方法.docx

第20卷第12期2012年12月

光学精密工程

OpticsandPrecisionEngineering

Vol.20No.12Dec.2012

文章编号1004-924X(2012)12-2821-09

机器视觉多视场协同测量方法

何博侠*,何勇，卜雄洙，商飞

(南京理工大学机械工程学院，江苏南京210094)

摘要：提出了机器视觉多视场协同测量方法以实现二维几何特征的现场高精度自动测量。介绍了该方法的基本原理，研究了实现多视场协同测量的关键技术。首先，建立测量空间，在大视场图像上识别被测特征并规划测量路径，建立大视场图像坐标与测量空间坐标之间的映射关系；根据测量路径，在测量空间中完成小视场序列图像的自动采集。然后，建立大视场图像坐标与小视场图像坐标之间以及相邻小视场图像坐标之间的映射关系，据此关系，在小视场图像的相应位置搜索并构建精细的辅助测量特征。最后，根据小视场序列图像在测量空间中的方位，求解各局部被测特征参数并进一步求和得到整体被测特征参数。应用该方法对p150mm圆盘上分布的100mm孔距进行测量实验，结果表明，相对误差的绝对值不超过0.03%。该方法测量精度不受机械坐标精度的影响，适用于在工业现场组建高精度自动测量系统。

关键词：机器视觉；多视场；协同测量；现场测量；自动测量

中图分类号：TP246;TH741文献标识码：Adoi:10.3788/OPE2821

Cooperativemeasurementmethodofmulti-FOVformachinevision

HEBo-xia*,HEYong,BUXiong-zhu,SHANGFei

(SchoolofMechanicalEngineering,NanjingUniversityof

ScienceandTechnology,Nanjing210094,China)

*Correspondingauthor,E-mail:heboxia@163.com

Abstract:Amachinevisioncooperativemeasurementmethodofmultiplefieldofview(Multi-FOV)wasproposedtorealizethehigh-precisionautomaticmeasurementoftwo-dimensionalgeometricfea-tures.Thebasicprincipleofthemethodwasintroducedandthekeytechnologiestorealizethecooper-ativemeasurementwerestudied.Firstly,ameasuringspacewasestablished,thefeaturestobemeas-uredwereidentified,andanoptimizedmeasuringpathwasplanedinalargeFOVimage.Then,themappingrelationbetweentheimagecoordinateofthelargeFOVandthemeasuringspacecoordinatewasestablished.GuidedbythemeasuringpathinthelargeFOVimageandthecontrolsystem,thesequentialimageswithsmallFOVswerecollectedautomaticallyinthemeasuringspace.Furthermore,themappingrelationbetweentheimagecoordinatesofthelargeFOVandthesmallFOVsandthatbe-tweentheadjacentsmallFOVima