[发明专利]用于零件二维图形校正的方法、零件测量方法及系统

说明书

本发明公开了一种用于零件二维图形校正的方法、零件测量方法及系统，采用显示屏作为背光工作台，并通过采集具有所述参照标记的显示屏的图像形成参照图像，获得在图像坐标系中的参照标记虚拟坐标，通过参照标记物理坐标与参照标记虚拟坐标确定所述图像坐标系与显示屏物理位置坐标系之间的对应转换关系，当将零件置于显示屏上获取零件图像后，通过边缘检测以获得零件影像的边缘点，并能够将边缘点对应转换至显示屏物理位置坐标系中形成位置校正后的点，则能够获取该位置校正后的点的物理坐标。本发明能够实现对零件二维图形的校正，有效提高测量的精确性，对相机的要求较低，同时不受相机和测量工作台的相对位置变化影响。

技术领域

本发明涉及一种基于显示屏的用于零件二维图形校正的方法以及零件测量方法，属于零件的检测技术领域。

背景技术

传统的技术手段中对零件进行测量通常使用游标卡尺、卷尺等，但这种手段效率不高，精度低。目前也有通过视觉检测的方法来对零件进行测量，例如中国专利文献CN103759638B所公开的一种零件检测方法，通过采集零件的图像来获取零件的形状，并将获取的形状与预先存储的零件电子图纸进行比对，以确定零件是否与电子图纸相匹配。在该方法中，利用边缘检测算子来进行边缘检测以得到边缘点，再根据相机与工作台的相对位置关系，获取边缘点在所述工作台坐标系中的空间位置向量，很显然测量精度依靠相机以及工作台之间的严格相对位置控制，一旦相机的位置发生细微变化，都能导致测量结果的巨大偏差。此外，由于镜头畸变的影响，通过相机进行拍摄本身也会导致不可避免的图像局部扭曲变形，物像四角的畸变比物像的四边的畸变程度大，因此不得不采用校准程序对相机获取的图像进行调整，但这仅能够相对减小测量误差，并且每一个相机的镜头畸变不同，即便是镜头的对焦环松动也能够导致不同的变化，因此无法实现较高精度的测量。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种用于零件二维图形校正的方法、零件测量方法及系统，利用显示屏既能够作为背光工作台，又能够进行参照标记显示的特点，实现对零件的高效、精确测量。

为了实现上述目的，本发明的一种用于零件二维图形校正的方法，其特征在于，包括以下步骤：

在显示屏上进行参照标记显示，获取参照标记在显示屏物理位置坐标系中的坐标，即参照标记物理坐标；

采集具有所述参照标记的显示屏的图像形成参照图像，获取参照图像中所述参照标记的影像在图像坐标系中的坐标，即参照标记虚拟坐标，并根据所述参照标记物理坐标以及参照标记虚拟坐标确定所述图像坐标系与显示屏物理位置坐标系之间的对应转换关系；

将零件置于显示屏上，并采集放置有所述零件的显示屏的图像形成零件图像；

获取所述零件图像中零件影像的边缘点，以及所述边缘点在图像坐标系中的坐标，即边缘点虚拟坐标，根据所述图像坐标系与显示屏物理位置坐标系之间的对应转换关系计算与边缘点虚拟坐标相对应的边缘点物理坐标。

所述参照标记形成若干方形区域；所述图像坐标系与显示屏物理位置坐标系之间的对应转换关系为：方形区域在参照图像中形成四边形区域，则位于该四边形区域内的点在显示屏物理位置坐标系中对应的点位于该方形区域内。

所述方形区域由点阵中呈2×2分布的四个点依次连接围起的区域形成，或者由网格中的单元格区域形成，或者由方格列阵中的方格区域形成，在所述方格列阵中至少部分相邻接的方格颜色相异。

所述方形区域由方格列阵中的方格区域形成；在所述方格列阵中，具有由3×3分布的九个方格所构成的九格区域；在所述九格区域内，位于四角位置的方格为角部方格，所述角部方格与相邻接的方格颜色相异；在获取参照标记虚拟坐标的步骤中，首先定位在所述九格区域内角部方格的影像的角点在图像坐标系中的虚拟坐标，从而可以确定在图像坐标系中分别与所述九格区域内各个方格相对应的四边形区域。

在采集放置有所述零件的显示屏的图像的步骤中，所述显示屏显示纯色作为背光使用。