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CN108627094A - 一种零部件高度尺寸的3d激光测量方法 - Google Patents

一种零部件高度尺寸的3d激光测量方法 Download PDF

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Publication number
CN108627094A
CN108627094A CN201710153225.4A CN201710153225A CN108627094A CN 108627094 A CN108627094 A CN 108627094A CN 201710153225 A CN201710153225 A CN 201710153225A CN 108627094 A CN108627094 A CN 108627094A
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CN
China
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point
image
laser
relative altitude
measured
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710153225.4A
Other languages
English (en)
Inventor
黄微
徐年丰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SHANGHAI HUATAI INFORMATION TECHNOLOGY Co Ltd
SHANGHAI HUATAI CNC TECHNOLOGY Co Ltd
Original Assignee
SHANGHAI HUATAI INFORMATION TECHNOLOGY Co Ltd
SHANGHAI HUATAI CNC TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SHANGHAI HUATAI INFORMATION TECHNOLOGY Co Ltd, SHANGHAI HUATAI CNC TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical SHANGHAI HUATAI INFORMATION TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN201710153225.4A priority Critical patent/CN108627094A/zh
Publication of CN108627094A publication Critical patent/CN108627094A/zh
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B11/022—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness by means of tv-camera scanning
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/30—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

本发明公开了一种零部件高度尺寸的3D激光测量方法，包括以下步骤：配置3D激光相机，建立图像模板，采集像素灰度数据，获取相对高度像素，计算相对高度值，计算管控尺寸。本发明的测量方法能够精确的求出待测工件的三维管控尺寸。

Description

一种零部件高度尺寸的3D激光测量方法
技术领域
本发明涉及工业自动化检测，具体涉及一种零部件高度尺寸的3D激光测量方法。
背景技术
随着现代化技术的发展，工业自动化领域技术的发展也越来越快，在工业4.0的大潮流下，当今对工业自动化检测技术的需求越来越多，对工业自动化检测的要求也越来越严格。
目前，工业领域，特别是3C(Computer计算机、Communication通讯和ConsumerElectronic消费电子产品)市场，在产品的高度尺寸检测方面仍然以人工检测为主，主要的测量手段包括高度规、点激光，普遍的测量方法是直接点位测量读取数据。这种测量受制于测量的设备、测试人员的测试手法，精度较低，测量的稳定性不好，常常采用对同一尺寸多次测量，取最优值的方法对产品的尺寸进行质量管控，缺乏科学的、合理的检测手段，存在较大的人力浪费及质量风险。3D激光以其出色的稳定性被广泛用于高度尺寸的测量。但常规的测量方案还是以直接读取数据为主，此种方法的结果在特定的尺寸管控下不稳定。因此，要实现真正的高精度、高稳定性，3D激光测量方案亟待被优化。
发明内容
本发明的目的在于提供一种零部件高度尺寸的3D激光测量方法，它能够精确的求出待测工件的三维管控尺寸。
实现上述目的的技术方案是：一种零部件高度尺寸的3D激光测量方法，包括以下步骤：
a、配置3D激光相机，匹配3D激光相机与运动控制系统，根据运动方向的分辨率要求设置合适的触发模式及采样周期；
b、建立图像模板，将待测工件放置到3D激光相机下方的标准位置，拍照，获取16位灰度图像，以拍照获取的图像建立图像模板，并在该图像模板的图像上标记出基准面的点位以及各个待测点位；
c、采集像素灰度数据，触发3D激光相机采集数据，利用图像匹配技术，精确定位待测工件，利用仿射变换得出基准面的点位及各个待测点位在当前图像中的像素位置，并读取基准面的点位及各个待测点位的像素灰度值；
d、获取相对高度像素，先取基准面的点位拟合基准平面，生成基准面的图像，将原采集到的图像减去基准面的图像即得到各个待测点位的相对高度像素；
e、计算相对高度值，利用3D激光的标定值，基于各个待测点的相对高度像素计算各个点位的实际相对高度值；
f、计算管控尺寸，基于各个待测点位的相对高度值，计算待测工件上所有需要管控的具体尺寸。
上述的零部件高度尺寸的3D激光测量方法，其中，所述需要管控的具体尺寸包括平面度、高度差。
本发明的有益效果是：它能够精确地求出待测工件的三维管控尺寸，并且精度高，稳健性高，可以大大提高生产效率和生产的自动化程度。
附图说明
图1是本发明的零部件高度尺寸的3D激光测量方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
请参阅图1，本发明的零部件高度尺寸的3D激光测量方法，包括以下步骤：
a、配置3D激光相机，匹配3D激光相机与运动控制系统，根据运动方向的分辨率要求设置合适的触发模式及采样周期；
b、建立图像模板，将待测工件放置到3D激光相机下方的标准位置，拍照，获取16位灰度图像，以拍照获取的图像建立图像模板，并在该图像模板的图像上标记出基准面的点位以及各个待测点位；
c、采集像素灰度数据，触发3D激光相机采集数据，利用图像匹配技术，精确定位待测工件，利用仿射变换得出基准面的点位及各个待测点位在当前图像中的像素位置，并读取基准面的点位及各个待测点位的像素灰度值；
d、获取相对高度像素，先取基准面的点位拟合基准平面，生成基准面的图像，将原采集到的图像减去基准面的图像即得到各个待测点位的相对高度像素；
e、计算相对高度值，为减小测量误差，利用3D激光的标定值，基于各个待测点的相对高度像素计算各个点位的实际相对高度值；
f、计算管控尺寸，基于各个待测点的相对高度值，计算待测工件上所有需要管控的具体尺寸，如平面度、高度差等。
以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。

Claims (2)

1.一种零部件高度尺寸的3D激光测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、配置3D激光相机，匹配3D激光相机与运动控制系统，根据运动方向的分辨率要求设置合适的触发模式及采样周期；
b、建立图像模板，将待测工件放置到3D激光相机下方的标准位置，拍照，获取16位灰度图像，以拍照获取的图像建立图像模板，并在该图像模板的图像上标记出基准面的点位以及各个待测点位；
c、采集像素灰度数据，触发3D激光相机采集数据，利用图像匹配技术，精确定位待测工件，利用仿射变换得出基准面的点位及各个待测点位在当前图像中的像素位置，并读取基准面的点位及各个待测点位的像素灰度值；
d、获取相对高度像素，先取基准面的点位拟合基准平面，生成基准面的图像，将原采集到的图像减去基准面的图像即得到各个待测点位的相对高度像素；
e、计算相对高度值，利用3D激光的标定值，基于各个待测点的相对高度像素计算各个点位的实际相对高度值；
f、计算管控尺寸，基于各个待测点位的相对高度值，计算待测工件上所有需要管控的具体尺寸。
2.根据权利要求1所述的零部件高度尺寸的3D激光测量方法，其特征在于，所述需要管控的具体尺寸包括平面度、高度差。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111397516A (zh) * 2020-04-03 2020-07-10 哈尔滨市科佳通用机电股份有限公司 一种铁路机车信号接收线圈高度的测量装置及测量方法
CN115615318A (zh) * 2022-09-23 2023-01-17 温州市工业科学研究院 一种用于扩展图像尺寸测量范围的高精度运动平台
CN116295023A (zh) * 2022-12-01 2023-06-23 歌尔科技有限公司 装配高度检测方法、控制装置、存储介质及高度检测组件

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Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20181009

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication