[发明专利]一种大型工件的标定系统及方法

权利要求书

1.一种大型工件的标定系统，其特征在于，包括设置在工件表面的标识装置、用于测量标识装置之间距离的测量装置、用于拍摄工件图片的数据采集装置以及数据处理装置，所述的测量装置包括距离测量仪，所述的距离测量仪上设有拉线端，且所述的距离测量仪还与开始测量按钮、停止测量按钮和距离数值显示屏相连，所述的距离测量仪、数据采集装置均与数据处理装置相连。

2.如权利要求1所述的大型工件的标定系统，其特征在于，所述的标识装置包括一个粘贴在工件表面的一个标识条，在所述的标识条上设有一维编码与黑色圆形特征点，且特征点在一维编码后面的确定区域内。

3.如权利要求1所述的大型工件的标定系统，其特征在于，所述的数据采集装置为一个相机。

4.如权利要求1所述的大型工件的标定系统，其特征在于，所述的数据处理装置为一个单片机。

5.一种大型工件的标定方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、根据所采集的大型工件的尺寸大小，设计符合实际大小情况的一维编码与黑色圆形特征点，且特征点在一维编码后面的确定区域内，并将一维编码及标志点粘贴与大型工件表面处的四个边角位置；

步骤2、对大型工件表面上的4个特征点利用距离测量器进行测量，确定四个特征点中每两个特征点之间的距离尺寸，测量完成之后依次记录保存数值，完成大型工件图像标定的第一步初始参数设置；

步骤3、利用高清相机对步骤2中所描述的大型工件表面进行拍摄采集图像，并保证所拍摄的图像中都包含有四个编码特征点；

步骤4、将步骤3中采集的大型工件的图像输入计算机中，并对每一幅图像进行处理；

步骤5、根据步骤2和步骤3获得的初始参数值，利用世界坐标系向二维图像坐标系转换的关系函数，进一步求得各个特征点对应的参数变量，获得最终完整的转换关系式，以便于对畸变图像进行优化；

步骤6、根据转换函数式和畸变图像中各个像素点，求得图像标定之后的真实像素值，再利用所有的值对图像元点进行重新组合，完成整幅图像的标定过程。

6.如权利要求5所述的大型工件的标定方法，其特征在于，步骤2中所述的四个特征点中每两个点之间的距离尺寸，包括左上点与左下点之间的尺寸、右上点与右下点之间的尺寸、左上点与右上点之间的尺寸、左下点与右下点之间的尺寸以及左上点与右下点之间的尺寸。

7.如权利要求6所述的大型工件的标定方法，其特征在于，步骤2中5个所述的尺寸的测量顺序如下：

第一测量左上点与左下点之间的尺寸、第二测量右上点与右下点之间的尺寸、第三测量左上点与右上点之间的尺寸、第四测量左下点与右下点之间的尺寸、第五测量左上点与右下点之间的尺寸。

8.如权利要求5所述的大型工件的标定方法，其特征在于，步骤4的具体过程如下：

根据一维编码本身的特征、特征点自身的特点和一位编码与特征点之间的关系，对步骤2中实际测量的4个特征点进行依次识别，确定每一个特征点在图像中的像素坐标值，完成大型工件图像标定的第二步初始参数设置。

9.如权利要求5所述的大型工件的标定方法，其特征在于，步骤4中四个特征点的像素坐标值的采集按照左上、左下、右上、右下的顺序依次进行记录保存数值。

10.如权利要求5所述的大型工件的标定方法，其特征在于，步骤6的根据步骤5最后求得的转换关系函数式，将待标定图像中的各个点的像素坐标值带入该转换关系式子解出与之对应的正确图像中各个点的像素坐标值，用新的像素坐标值代替旧的像素坐标值，重新赋予待标定图像中每一个点的位置，完成大型工件的图像标定过程。