[发明专利]基于运动控制和机器视觉的六面体尺寸测量系统和方法

权利要求书

1.一种基于运动控制和机器视觉的六面体尺寸测量方法，是应用在一种基于运动控制和机器视觉的六面体尺寸测量系统中，所述基于运动控制和机器视觉的六面体尺寸测量系统包括第一图像采集设备、第二图像采集设备、传动部件、旋转部件、以及壳体，第一图像采集设备固定在壳体的顶部，第二图像采集设备固定在壳体的一侧上，传动部件固定在壳体的底部，且包括滑道、以及可沿滑道水平运动的滑块，旋转部件包括支架和旋转底盘，旋转底盘固定设置在传动部件的滑块上，且可以任意角度旋转，支架固定设置在旋转底盘的中心处，用于放置待测六面体，第一图像采集设备与支架顶面的几何中心对齐，第二图像采集设备与旋转底盘的旋转中心对齐，其特征在于，所述六面体尺寸测量方法包括以下步骤：

（1）将待测六面体放置在支架上，第一图像采集设备采集该待测六面体的图像，对该图像进行处理，以获取该待测六面体相对于传动部件的角度，并根据获取的角度对待测六面体进行旋转，以使待测六面体中的其中一个待测面正对第二图像采集设备；

（2）判断待测六面体中正对第二图像采集设备的待测面是否处于第二图像采集设备的标定平面内，如果是则进入步骤（3），否则移动传动部件，使待测六面体中正对第二图像采集设备的待测面刚好处于第二图像采集设备的标定平面内，然后进入步骤（3）；

（3）利用第二图像采集设备采集待测六面体中与该第二图像采集设备对齐的待测面的图像，根据采集到的图像获取该待测面四个边的尺寸；

（4）依次将待测六面体旋转90度、180度、270度，并重复上述步骤（2）和（3），从而得到待测六面体其余三个待测面中每个待测面的四个边的尺寸。

2.根据权利要求1所述的六面体尺寸测量方法，其特征在于，进一步包括在所述步骤（1）之前，启动运动控制和机器视觉的六面体尺寸测量系统，以使第一图像采集设备在垂直方向上对齐旋转部件的旋转轴的步骤。

3.根据权利要求1或2所述的六面体尺寸测量方法，其特征在于，对该图像进行处理，以获取该待测六面体相对于传动部件的角度这一过程包括以下子步骤：

（1-1）对该图像进行灰度提取，以得到灰度图像；

（1-2）对步骤（1-1）中得到的灰度图像进行中值滤波处理，以得到滤波后的灰度图像；

（1-3）对滤波后的灰度图像进行二值化处理，以得到二值化图像；

（1-4）使用Canny边界提取算法和Hough变换算法对步骤（1-3）得到的二值化图像进行处理，以得到待测六面体的最佳拟合矩形，该最佳拟合矩形的长边与传动部件的夹角就是待测六面体相对于传动部件的角度。

4.根据权利要求1所述的六面体尺寸测量方法，其特征在于，根据采集到的图像获取该待测面四个边的尺寸这一过程包括以下子步骤：

（3-1）对采集到的图像进行灰度提取，以得到灰度图像；

（3-2）对得到的灰度图像进行中值滤波处理，以得到滤波后的灰度图像；

（3-3）对滤波后的灰度图像进行二值化处理，以得到二值化图像；

（3-4）用Canny边界提取算法和Hough变换算法对二值化图像进行处理，以得到待测面的最佳拟合矩形，该矩形四个边的边长就是待测面四个边的尺寸。

5.根据权利要求4所述的六面体尺寸测量方法，其特征在于，二值化处理方法是最大类间方差法。

6.根据权利要求1所述的六面体尺寸测量方法，其特征在于，第一图像采集设备和第二图像采集设备均为摄像头。