[发明专利]一种基于不同高度零件尺寸测量的激光辅助标定装置

说明书

一种基于不同高度零件尺寸测量的激光辅助标定装置，包括箱体、相机、调节架、点光源、调节台以及标定板；所述相机、调节架以及调节台设置于箱体；所述点光源设置于调节架；所述标定板设置于调节台；所述标定板设置于调节台；本发明通过设置点光源辅助以及调节台，可对各种不同高度，不同外观的零件的检测面进行准确的标定。

技术领域

本发明涉及机器视觉图像检测领域，特别是涉及一种基于不同高度零件尺寸测量的激光辅助标定装置。

背景技术

在图像测量、定位以及机器视觉的应用中，为了确定空间物体表面某个点在三维空间的几何位置与在二维图像中对应点之间的相互关系，需要建立相机成像的几何模型，其中几何模型参数就是相机的参数，求解参数过程便是所谓的相机标定。现有标定方式是采用标定板放置于待测量片面，通过提取方格角点坐标以及相机内参数进行计算，但这一过程需要确保标定板放置于待测量片面的正上方，与测量面平行或重合。

但在实际测量中，由于标定物体表面形状的不确定性，经常会出现测量面太小、测量面被物体的其他部分遮挡、无法放置标定板等问题，导致检测过程无法正常进行。如图1-图4所示，测量面位于圆筒内部中间区域，正常标定需要将标定板放置于内部的检测面上，若此时没有合适规格的标定板可以放置到内部的测量面上，便无法进行标定，即使放置于圆筒正上方，无法确定是否与检测面平行便不能确定标定是否有效，并且标定时要求标定板的尺寸必须大于相机视场的1/3，需要同时满足这两个条件才能进行标定。由于这类问题存在，使得校准无法顺利进行，从而影响测量精度。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术的不足，提供一种基于不同高度零件尺寸测量的激光辅助标定装置，结构简单，使用方便。

一种基于不同高度零件尺寸测量的激光辅助标定装置，包括包括箱体、相机、调节架、点光源、调节台以及标定板；所述相机、调节架以及调节台设置于箱体；所述点光源设置于调节架；所述标定板设置于调节台，箱体的底部设万向轮，能够使标定装置进行随意的移动，所述调节台包括立杆、反射面、旋钮、支杆、底座、滑杆；所述底座包括上底座和下底座；所述反射面设置于上底座的上表面；反射面与上底座之间设置有立杆；所述滑杆共四根，以两根滑杆为一组，两组滑杆分别设置于上底座的下表面和下底座的上表面；所述旋钮设置于上底座的侧面；所述支杆设置于上底座与下底座之间，支杆与滑杆通过滑块连接，支杆设置于滑杆的两侧，两侧的支杆之间设置连接杆，所述点光源用于标记待测零件的表面，并由相机记录位置；所述调节台和标定板用于调整标定过程中点光源的照射位置，使其与相机记录的位置重合；所述相机还能够根据镜头径向畸变校正算式，完成镜头畸变的校正，其中镜头径向畸变校正算式表示为：；其中参数k表示径向扭曲的畸变大小；、表示经过校正后点P的真实的成像平面坐标值。

进一步的，所述箱体为一面开口的六面体，所述开口面为箱体的侧面，箱体的另外三个侧面设置有调节架；箱体的顶面设置有相机，底面设置有调节台。

进一步的，所述支杆与滑杆之间设置有滑块和定块，一根滑杆上设置一个滑块和一个定块；所述滑块与滑杆套接，滑块能够沿着滑杆滑动；所述定块设置于滑杆的一端，定块与底座固定连接；滑块以及定块的两侧与支杆铰接。

进一步的，所述调节架为万向调节架；调节架包括固定座、曲臂；所述曲臂与固定座铰连接；所述固定座远离磁铁的一端设置铰接头，所述铰接头的一端设置螺纹与固定座之间连接，铰接头的另一端设置球形铰接块；曲臂的一端与固定座的铰接头铰接，曲臂的另一端设置相似的铰接头，该铰接头与点光源连接；曲臂整体由两块平行的椭圆片构成，两块平行的椭圆片之间设置螺纹连接，椭圆片的两端设置圆形镂空，该镂空与球形铰接块配合。

进一步的，所述调节架的底部设置有磁铁；箱体的材料为铁材料。

进一步的，所述调节架设置于相机的周围。

进一步的，所述点光源为半导体激光器；点光源至少为三个，一个调节架上设置一个点光源。