[发明专利]便携式微米级高清测距系统

说明书

本发明公开了一种便携式微米级高清测距系统，该系统包括：图像采集装置，通过工业相机装置对待测工件进行拍照，采集待测工件的图像；图像处理装置，包括预处理单元、图像畸变矫正单元、边缘检测单元和测距单元；显示终端，用于显示测距结果和处理过程中的图像信息。本发明系统测量精度高，适用范围广，可以测量复杂的工作面，例如孔洞的内外径以及内径平整度以及光滑程度等，提供了一种非接触式实时性强的解决方案。

技术领域

本发明涉及图像处理技术，尤其涉及一种便携式微米级高清测距系统。

背景技术

高清测距装置主要应用于工业生产领域中，主要是为了解决加工工件的高精度，多环境，低成本以及易操作的问题。例如核电项目中散热铜板的加工精度要求达到0.01mm，空洞内径要求光洁无残屑，对于当前的测量设备来说，很难满足该测量要求，原因有一下几点：

1.对于常用的测距设备来说，游标卡尺的最小尺度为0.02mm且不能估读，螺旋测厚仪虽然可以估读到0.001mm，但是只能测量工件的厚度，无法测量孔洞内径，而且测量量程有限(一般不超过10cm)；

2.目前用来测量的微米级测量设备主要有二：1，椭偏仪，是一种非接触式的光学测量仪器，对于测量环境的要求十分苛刻，并且不易于操作，不满足要求；2，台阶仪，一种接触式的电学测量仪器，主要是用于测量工件表面的起伏程度与高度差，多用于测量薄膜厚度等，也不满足测量要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种便携式微米级高清测距系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种便携式微米级高清测距系统，包括：

图像采集装置，通过工业相机装置对待测工件进行拍照，采集待测工件的图像；所述待测工件的图像中包括两路平行激光照射在待测工件上的两激光点；其中，两激光点沿待测工件边缘平行方向排列，两激光点之间的实际物理距离已标定，作为标尺；

图像处理装置，包括预处理单元、图像畸变矫正单元、边缘检测单元和测距单元；

所述预处理单元，用于将对采集的待测工件的图像进行处理，得到待测工件的图像的二值化图像；

所述边缘检测单元，用于对二值化图像进行边缘特征提取；

所述图像畸变矫正单元，用于对边缘检测单元的结果进行畸变矫正；

所述测距单元，用于对矫正后的图像提取轮廓边缘的直线，得到直线的倾斜角，对图像做相应的旋转；旋转后，提取标尺及待测工件两端点的坐标，找到待测两点的像素点距离，然后根据已知真实距离的标尺的像素距离进行计算，利用标尺与待测物体的像素距离之间的几何关系进行换算，得到待测物体的真实距离；

显示终端，用于显示测距结果和处理过程中的图像信息。

按上述方案，所述边缘检测单元采用Canny边缘检测算法对二值化图像进行边缘特征提取。

按上述方案，所述测距单元利用Hough变换法提取轮廓边缘的直线，得到直线的倾斜角。

按上述方案，所述工业相机装置包括：工业相机、与工业相机匹配的定焦镜头、用于提供恒定照射条件的低角度环形光源和遮光保护罩。

本发明产生的有益效果是：

1.本发明能有效解决在复杂工作面(例如孔洞的内外径，以及毛刺程度)的测量问题；

2.减小测量时对测量环境的要求，例如环境光的影响；

3.采用非接触式的测量方式，大大提高了操作的方便程度。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：