[发明专利]一种容器内置零件检测系统的位姿标定方法

说明书

本发明涉及一种视觉检测系统的位姿标定方法，特别是一种容器内置零件检测系统的位姿标定方法，属于计算机视觉与工程应用技术领域。本发明包括下述步骤:1）对内置零件检测系统进行本体标定，得到本体矩阵；2）对内置零件检测系统进行手眼标定，得到手眼关系矩阵；3）利用上述求出的本体矩阵、手眼关系矩阵将视觉传感器坐标系下的坐标值转换成内置零件检测系统的基座坐标系下，从而获得统一坐标系下的点云数据。本发明提高了容器内置零件的无损检测系统的测量精度和数据融合精度，并在一定程度消除系统误差，改善系统的准确度和可重复度。

技术领域

本发明涉及一种视觉检测系统的位姿标定方法，特别是一种容器内置零件检测系统的位姿标定方法，属于计算机视觉与工程应用技术领域。

背景技术

内置零件是一类设置在产品内部用于实现特定功能的零件，其装配质量的好坏直接影响产品的性能及可靠性。针对容器内置零件检测，目前在实际生产中多采用破坏性抽样检测方法。这种方式的缺点在于检测速度慢、效率低；其次由于对样品的破坏可能造成样品受力变形及人工操作的环节，影响了测量过程稳定性和最终数据准确性；这种方式不可避免地造成被检产品报废，所以难以满足大批量、高精密、快速检测的要求。邾继贵在论文基于机器人的柔性电子检具测量系统(光学精密工程,2011,19(8):1787-1793)中提出了内伸式检测方法：将视觉传感器集成在工业机器人上，使得测量设备通过关节臂进入容器内部，用点云数据替代了传统检具，从而增强了传统测量设备的柔性，但无法满足内部结构较为复杂的情况。Martin H.Skjelvareid在论文Internal pipeline inspection usingvirtual source synthetic aperture ultrasound imaging(NdtE International,2013,54(3):151-158)利用超声波在介质中传播时的一系列声学现象进行测量，利用超声波可以实现无损检测，但该方法精度不高，同时需要搭配精密机械定位机构使用，对检测速度造成影响。Wang Y等在论文Pipe Defect Detection and Reconstruction Based on 3DPoints Acquired by the Circular Structured Light Vision(Advances inMechanical Engineering, 2013,2013(5):1-7)中用机器视觉管件的内部损伤进行检测并建模。机器视觉检测方法受被检材料的限制较小，且具有检测速度快、精度高、操作简便等优点。

因此，基于机器视觉测量以及数据分析处理的检测方法将成为容器内置零件质量检测的发展趋势，而系统的位姿标定是实现其无损检测的必要步骤。

由于容器内部的空间狭小且形貌不规则，给测量设备的摆放和机构运动带来了很大限制，因此传统的标定往往不能满足此类内置零件的快速检测需求。立体视觉测量技术是一种新型非接触式检测技术，通过对待测空间进行合理划分，并对不同区域分别进行测量，最后将测得的数据进行统一处理。这种方法使得测量设备的小型化程度和紧凑程度大大提高，可以很好地满足内置零件在受限空间中的测量要求，实现在非破坏条件下对内置零件进行快速、精密的测量。在容器内置零件检测系统中，位姿标定是保证系统数据测量精度和融合精度的关键，因此对容器内置零件检测系统的位姿标定方法进行研究具有重要意义。

发明内容

为了保证容器内置零件检测系统测量精度和数据融合精度，本发明针对容器内置零件检测系统的位置和姿态提出了一种容器内置零件检测系统的位姿标定方法，实现容器内置零件的无损检测，提高系统测量精度和数据融合精度。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的，一种容器内置零件检测系统的位姿标定方法，包括下述步骤:

一种容器内置零件检测系统的位姿标定方法，其特征在于，所述容器内置零件检测系统包括微型激光测量装置、多自由度检具。

所述微型激光测量装置包括激光投射器与工业相机；