[发明专利]利用移动靶标的变压器分区标定方法

摘要

本发明公开利用移动靶标的变压器分区标定方法，借助于精密运动控制系统带动单个圆形LED光靶标在变压器空间移动；利用CCD相机获取光靶标图像并实时传输到计算机；使用图像处理技术对光靶标图像进行处理，获得靶标中心在像平面的位置坐标；将像平面上的点按照“回”字形分成合适的区域；利用最小二乘法对各空间各个区域的图像中心坐标进行标定，即对变压器截面的中央坐标进行标定。本发明采用基于CMM移动靶标的方式对变压器进行界面区分，无需制作精度要求高的标定模板，而是使用三坐标测量机带动LED光靶标进行移动，大大降低了精确空间三维点集获取的难度，同时对像平面上的点分区域进行标定计算，能够有效提高相机的标定精度。

主权项

利用移动靶标的变压器分区标定方法，其特征在于，按照下述步骤进行：(1)借助于精密运动控制系统带动单个圆形LED光靶标在变压器空间移动；(2)利用CCD相机获取光靶标图像并实时传输到计算机；(3)使用图像处理技术对光靶标图像进行处理，获得靶标中心在像平面的位置坐标；(4)将像平面上的点按照“回”字形分成合适的区域；(5)利用最小二乘法对各空间各个区域的图像中心坐标进行标定，即对变压器截面的中央坐标进行标定；其中在第一步中：精密运动控制系统为Brown‑Sharp三坐标测量机(CMM)，并与计算机通过RS232接口相连接，计算机可以控制CMM在X，Y，Z三方向上移动，LED光靶标固定在CMM的测量臂上，通过计算机软件可以实时读取并存储测量臂尖端在CMM坐标系(即世界坐标系)下的坐标值。CCD相机固定于光靶标前方，并且不会影响CMM的移动；在第二步中：相机摄取图像并通过千兆网线实时地传输到计算机，CMM呈梯台形移动，距离相机近的截面面积小，距离远的截面面积大，这样能够保证任何截面上的点落在像平面上时，能够充分布满像平面范围，有助于更精确的进行标定计算；在第三步中：计算机对图像处理过程包括图像滤波、阈值分割、黑白翻转、轮廓跟踪和最小二乘椭圆拟合，最终获得光靶标中心在像平面中的坐标，并与其在CMM坐标系下的坐标同时进行存储；在第四步中，对空间点集按照在像平面成像位置分成几个区域，采用回字形对像平面进行分区域；在第五步中，利用最小二乘法对各空间各个区域的图像中心坐标进行标定，即对变压器截面的中央坐标进行标定。