[发明专利]基于视觉测量技术的线激光器平面度检测方法

说明书

本发明公开了一种基于视觉测量技术的线激光器平面度检测方法，在待检测线激光器的前方固定设置平面I；平面I上设有至少5个圆形靶标，各个圆形靶标大致沿直线排布，相互之间不重叠；待检测线激光器向平面I投射激光条，所述激光条能够穿过所有圆形靶标；利用相机采集激光条投射在各个圆形靶标上的图像，获取激光条的光条中心线、及圆形靶标的圆心，计算各个圆形靶标圆心与光条中心线之间的距离d_i，计算光条中心线的点坐标(x′_i，y′_i)：对所有求得的光条中心线的点坐标(x′_i，y′_i)进行直线拟合，得到最大拟合残差值，作为评价参数Q；本方法能够有效对线激光器的性能进行评价，判断其是否满足测量需求。

技术领域

本发明涉及激光视觉测量领域，具体涉及一种基于视觉测量技术的线激光器平面度检测方法。

背景技术

线结构光测量技术将线结构光投射到被测物体表面，通过像机拍摄到激光条纹图像，再由光条中心提取算法及像机标定模型共同推算出被测物体表面的三维坐标信息；近年来随着光电传感技术、计算机技术和光学半导体技术的高速发展，线结构光测量以其非接触高效实时测量的特点而广泛应用于工业检测、目标识别和逆向工程领域中。

线激光器是投射线结构光的器件，理想情况下，线激光器投射的激光平面是理想的标准平面，但是由于激光器镜组的加工误差、装配误差及半导体器件的特性，激光平面并非理想平面，呈曲面状，在传统的测量过程中将激光平面作为平面处理，会对最终的测量精度造成影响，测量视场越大，影响越大，由此可知，对线激光器的平面度检测是保证线结构光测量精度必不可少的一个环节。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种基于视觉测量技术的线激光器平面度检测方法，本方法能够有效对线激光器的性能进行评价，判断其是否满足测量需求。

一种基于视觉测量技术的线激光器平面度检测方法，在待检测线激光器的前方固定设置平面I；

所述平面I上设有至少5个圆形靶标，各个圆形靶标大致沿直线排布，相互之间不重叠；

待检测线激光器向平面I投射激光条，所述激光条能够穿过所有圆形靶标；

利用相机采集激光条投射在各个圆形靶标上的图像，获取激光条的光条中心线、及圆形靶标的圆心，计算各个圆形靶标圆心与光条中心线之间的距离d_i；

计算光条中心线的点坐标(x′_i，y′_i)：

x′_i＝x_i+d_i×cosθ

y′_i＝y_i+d_i×sinθ

θ＝arctan(k)

i＝1,2,3……m；m为圆形靶标的数量；(x_i，y_i)表示各个圆形靶标的理论圆心坐标，k表示利用坐标(x_i，y_i)拟合，所得直线的斜率；

对所有求得的光条中心线的点坐标(x′_i，y′_i)进行直线拟合，得到最大拟合残差值，作为评价参数Q；当所述评价参数Q在预设值范围内时，认为待测线激光器满足要求，反之不满足要求。

进一步，所述理论圆心坐标(x_i，y_i)通过以下方法获得：利用近景摄影测量系统分别获取各个圆形靶标的圆心坐标(x_i，y_i,z_i)；将其中的二维坐标 (x_i，y_i)记为理论圆心坐标。