[发明专利]基于图像识别的物体位移测量方法、装置及系统

说明书

本发明涉及一种基于图像识别的物体位移测量方法，所述测量方法包括以下步骤：基于预设的靶标图像，获取物体在第一位置的第一检测图像数据和物体在第二位置的第二检测图像数据；对第一检测图像数据和第二检测图像数据进行边缘检测处理，得到第一检测图像对应的第一边缘图数据和第二检测图像对应的第二边缘图数据；根据第一检测图像对应的第一边缘图数据、第二检测图像对应的第二边缘图数据和亚像素质心法定位，得到第一检测图像对应的特征点集合和第二检测图像对应的特征点集合；根据第一检测图像对应的特征点集合和第二检测图像对应的特征点集合点，得到第一检测图像和第二检测图像的最佳投影关系矩阵；根据预设的焦距和预设的物距以及第一检测图像和第二检测图像的最佳投影关系矩阵，得到物体在第一位置和物体在第二位置的相对距离。

技术领域

本发明涉及测量技术领域，尤其涉及一种基于图像识别的物体位移测量方法、测量装置及测量系统。

背景技术

随着技术的发展，当物体发生微小位移的时候，需要对物体的相对位置进行测量，但是现有的一种相对位置测量装置，在测量的过程中存在测量误差较大，无法满足精度要求；而现有的另一种相对位置测量装置在测量的过程中接触物体，才能对物体的微小位移进行测量，但是接触测量容易对物体的表面会造成划痕或划伤，也无法满足测量的要求。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中对物体的相对位置难以进行测量的技术问题，提供一种满足测量精度要求且不会对物体的表面造成损伤的基于图像识别的物体位移测量方法、测量装置及测量系统。

本发明提供一种基于图像识别的物体位移测量方法，所述测量方法包括以下步骤：

基于预设的靶标图像，获取物体在第一位置的第一检测图像数据和物体在第二位置的第二检测图像数据；

对第一检测图像数据和第二检测图像数据进行边缘检测处理，得到第一检测图像对应的第一边缘图数据和第二检测图像对应的第二边缘图数据；

根据第一检测图像对应的第一边缘图数据、第二检测图像对应的第二边缘图数据和亚像素质心法定位，得到第一检测图像对应的特征点集合和第二检测图像对应的特征点集合；

根据第一检测图像对应的特征点集合和第二检测图像对应的特征点集合点，得到第一检测图像和第二检测图像的最佳投影关系矩阵；

根据预设的焦距和预设的物距以及第一检测图像和第二检测图像的最佳投影关系矩阵，得到物体在第一位置和物体在第二位置的相对距离。

本发明提供一种基于图像识别的物体位移测量装置，所述测量装置包括：

获取模块，用于基于预设的靶标图案，获取物体在第一位置的第一检测图像数据和物体在第二位置的第二检测图像数据；

边缘检测处理模块，用于对第一检测图像数据和第二检测图像数据进行边缘检测处理，得到第一检测图像对应的第一边缘图数据和第二检测图像对应的第二边缘图数据；

定位模块，用于根据第一检测图像对应的第一边缘图数据、第二检测图像对应的第二边缘图数据和亚像素质心法定位，得到第一检测图像对应的特征点集合和第二检测图像对应的特征点集合；

第一处理模块，用于根据第一检测图像对应的特征点集合和第二检测图像对应的特征点集合点，得到第一检测图像和第二检测图像的最佳投影关系矩阵；

第二处理模块，用于根据预设的相机焦距和相机物距以及第一检测图像和第二检测图像的最佳投影关系矩阵，得到物体在第一位置和物体在第二位置的相对距离。

本发明提供一种基于图像识别的物体位移测量系统，包括拍照装置，光源，分束镜以及上述的基于图像识别的物体位移测量装置，所述分束镜沿着所述光源的光轴设置，预设的靶标图像位于所述光源和分束镜之间以使将靶标图像投射到被测物体上，所述拍照装置与所述物体位移测量装置连接且所述拍照装置的光轴垂直于所述被测物体的物面。