[发明专利]一种微小零件的视觉精密测量系统及方法

摘要

本发明公开了一种微小零件的视觉精密测量系统及方法，所述测量系统包括：图像获取装置，用于获取待测微小零件的背光图像作为输入图像并输出该输入图像，其包括依次被设置在导轨上且位置可调的相机、远心镜头、载物台和平行光源，其中的平行光源用于照射载物台上的待测微小零件，相机通过远心镜头来获取待测微小零件的背光图像作为输入图像并输出该输入图像；特征分析及参数测量装置，其与图像获取装置连接，用于接收输入图像、对输入图像进行特征分析及提取、获取和输出测量参数。能够快速、精确地实现针对诸如擒纵齿轴等微小零件的参数测量。

主权项

1.一种微小零件的视觉精密测量方法，其特征在于，采用一种微小零件的视觉精密测量系统实现，该系统包括：图像获取装置，用于获取待测微小零件的背光图像作为输入图像并输出该输入图像，该图像获取装置包括依次被设置在导轨(6)上且位置可调的相机(1)、远心镜头(2)、载物台(3)和平行光源(4)，其中的平行光源(4)用于照射载物台(3)上的待测微小零件，相机(1)通过远心镜头(2)来获取待测微小零件的背光图像作为所述输入图像并输出该输入图像；其中，所述载物 台(3)为0.3mm钢化膜；特征分析及参数测量装置，其与所述图像获取装置连接，用于接收所述输入图像、对该输入图像进行特征分析及提取、获取和输出测量参数，所述特征分析及参数测量装置包括：预处理模块(31)，用于对所述输入图像进行边缘保持滤波并输出预处理后的图像；阈值获取模块(32)，用于计算所述预处理后的图像的灰度分布直方图并基于该灰度分布直方图来获取阈值并输出该阈值；二值化模块(33)，用于根据所述阈值将所述预处理后的图像转化为二值图像并输出该二值图像；边缘检测模块(34)，用于利用形态学运算对所述二值图像进行边缘检测并输出边缘检测结果；参数测量和计算模块(35)，用于根据所述边缘检测结果进行测量和计算来获取和输出所述测量参数；该方法包括以下步骤：步骤1：图像获取装置获取待测微小零件的背光图像作为输入图像并输出该输入图像；步骤2：预处理模块对所述输入图像进行边缘保持滤波并输出预处理后的图像；步骤3：阈值获取模块计算所述预处理后的图像的灰度分布直方图并基于该灰度分布直方图来获取阈值并输出该阈值；步骤4：二值化模块根据所述阈值将所述预处理后的图像转化为二值图像并输出该二值图像；步骤5：边缘检测模块利用形态学运算对所述二值图像进行边缘检测，并对所述边缘检测结果进行信息拟合，而后输出边缘检测结果；步骤6：参数测量和计算模块根据所述边缘检测结果进行测量和计算来获取和输出所述测量参数，所述对所述边缘检测结果进行信息拟包括：以固定像素为步值做轴向或径向虚拟直线多条，所作直线将一对轮廓线分割成一系列成对的像素点；分别计算求取每一条轮廓线中的单对像素点连接线段的中点坐标；针对所得到的每一条轮廓线的所有单对像素点连接线段的中点的坐标，采用最小二乘回归方法来进行拟合，得到拟和后的两条轮廓线；如果拟和后的两条轮廓线相互平行或其斜率之间的差值小于阈值，则按照平行直线之间的距离公式进行计算。