[发明专利]基于图像识别的二维微位移测量系统及检测方法

说明书

本申请提供一种基于图像识别的二维微位移测量系统及检测方法，标定模片安装于被测物体上，通过拍摄装置采集的标定模片的图像，并传输至处理器，处理器对采集到的图像进行图像处理，获取标定模片上的至少一个标记的中心点坐标像素。同时，移动被测物体，再次获取移动后的每个标记的中心点坐标像素，并计算出被测物体移动前后的中心点坐标像素变化量，则可以获得被测物体移动的位移量大小以及位移量方向角度。因此，通过获得被测物体移动前后的中心点坐标像素变化量，即可获知被测物体移动的位移量大小以及方向，使得微位移测量系统结构简单、便携性好，避免了零点漂移、线性度失真不稳定易受电磁干扰等问题，测量精度更高。

技术领域

本申请涉及精密测量领域，特别是涉及一种基于图像识别的二维微位移测量系统及检测方法。

背景技术

随着精密制造业的迅速发展，越来越多的产品应用在微观级别，对位移测量的分辨力和准确度提出了更高要求。微位移的测量涉及精密计量与微机电系统等，通过测量位移可以间接检测到很多物理量，如加速度、压强和应力等。目前，微位移传感器装置主要采用电容式微位移传感器、霍尔式微位移传感器、激光微位移传感器、光纤光栅微位移传感器。

其中，电容式微位移传感器通过将位移量转换为电容变化并最后转化为电压信号输出，但输出阻抗高，易受电磁干扰，而且很不稳定。霍尔式微位移传感器通过将位移量转化为霍尔电动势，误差较大，精确度不高，易受环境温度影响。激光微位移传感器制作成本高，维修不方便。光纤光栅微位移传感器的结构复杂、灵敏度不高，不能满足对微位移测量的需求。因此，传统的微位移传感器装置结构复杂，且存在零点漂移，线性度失真，不稳定易受电磁干扰等问题。

发明内容

基于此，有必要针对传统的微位移传感器装置结构复杂，且存在零点漂移，线性度失真，不稳定易受电磁干扰等问题，提供一种测量精度高、结构简单以及便携性好的基于图像识别的二维微位移测量系统及检测方法。

本申请提供一种基于图像识别的二维微位移测量系统包括第一底座、第二底座、环形光源、变焦镜头、拍摄装置、标定模片、支撑架、处理器、无线通信模块以及供电装置。所述第一底座设置有第一孔位。所述第二底座设置有多个支撑座。所述多个支撑座设置于所述第一底座表面，且所述第二底座设置有第二孔位，所述第二孔位与所述第一孔位相对设置。所述环形光源设置于所述第一底座与所述第二底座之间，可拆卸安装于所述第一底座，且所述环形光源与所述第一孔位同心设置。所述变焦镜头可拆卸安装于所述第二底座，且通过所述第二孔位与所述环形光源相对，所述环形光源卡扣于所述变焦镜头。所述拍摄装置安装于远离所述环形光源的所述变焦镜头一端。

所述标定模片设置于被测物体，所述标定模片表面设置有至少一个标记，且所述标定模片与所述第一孔位相对，用以使得所述拍摄装置通过所述变焦镜头与所述环形光源对所述被测物体进行测量。所述支撑架设置于远离所述第一底座的所述第二底座表面。所述处理器设置于所述支撑架，且所述拍摄装置与所述处理器的通讯接口电连接。所述无线通信模块设置于所述支撑架，所述处理器与所述无线通信模块的通讯接口电连接，且所述无线通信模块与客户端通过无线通信方式连接。所述供电装置设置于远离所述第一底座的所述第二底座表面，且所述供电装置与所述环形光源电连接，所述供电装置与所述拍摄装置电连接，所述供电装置与所述处理器电连接，所述供电装置与所述无线通信模块电连接。

在其中一个实施例中，所述标记为圆形，所述标记的直径范围为0.5mm～10mm。

在其中一个实施例中，所述标记的形状为十字形、三角形或正方形。

在其中一个实施例中，所述拍摄装置为工业相机。

在其中一个实施例中，所述处理器为微型电脑。

在其中一个实施例中，所述供电装置为电池。

在其中一个实施例中，一种基于图像识别二维微位移测量系统的检测方法，采用如上述任一项实施例中所述的基于图像识别的二维微位移测量系统，包括：