[发明专利]一种用于测量自由曲面的多轴联动视觉检测方法和设备

说明书

技术领域

本发明属于机器视觉技术领域，尤其涉及用于测量自由曲面的多轴联动视觉检测方法和设备。 

背景技术

在检测过程中，形状和表面规则的物体可用机器视觉自动检测的方法实现自动检测，但是对于自由曲面物体的检测很难实现自动检测。目前，大多数生产厂家采用的外观检测和测量方式都是人工检验，而人工检验结果往往存在很多不确定性，没有进行量化。检验人员每天重复着高强度的作业工作，不可能对每个产品都能做出准确的判断，容易产生随机性误检，且人工检验效率很低，需要占用大量的人力和时间，不利于满足产品批量检测的需求。 

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种用于测量自由曲面的多轴联动视觉检测方法和设备，能够对产品中的自由曲面进行检测。 

本发明实施例是这样实现的： 

一种用于测量自由曲面的多轴联动视觉检测方法，包括以下步骤： 

对被测物体的正面进行图像采集，提取出被测物体的整体轮廓信息； 

根据所述整体轮廓信息，规划出被测物体的运动轨迹；使被测物体按照所述运动轨迹运动，实时采集所述被测物体的边缘曲面图像。 

所述的方法，将整体轮廓信息的图像坐标系与被测物体整体轮廓的世界坐标系一一对应；规划所述整体轮廓在图像坐标系中的运动轨迹，并转换为世界坐标系中的运动轨迹；使被测物体按照世界坐标系中的运动轨迹运动。 

所述的方法，采用面阵图像采集系统对被测物体的正面进行图像采集。 

所述的方法，提供照明光源照射在所述被测物体的正面，使面阵图像采集系统采集到清晰的图像。 

所述的方法，将被测物体的正面一次成像或分为几个区域成像最后拼接成一幅图像，对被测物体的正面进行图像采集。 

所述的方法，采用线扫描图像采集系统采集所述边缘曲面图像。 

所述的方法，提供照明光源照射在所述被测物体的边缘，使线扫描图像采集系统采集到清晰的边缘曲面图像。 

所述的方法，在物体旋转或平移的运动过程中，物体曲面边缘旋转的角速度转为的线速度与物体平移时的速度相同；正被线扫描图像采集系统线性扫描的物体曲面边缘上的点与线扫描图像采集系统的距离恒定不变。 

所述的方法，通过控制多轴联动控制系统使被测物体按照运动轨迹运动。 

实现所述的方法的视觉检测设备，包括： 

用于移动被测物体的多轴联动控制系统； 

用于对被测物体的正面整体轮廓进行图像采集的面阵图像采集系统； 

用于根据采集到的整体轮廓信息规划出被测物体的运动轨迹，并控制所述多轴联动控制系统按所述运动轨迹移动被测物体的规划控制系统； 

用于在被测物体移动过程中实时对被测物体的边缘曲面进行图像采集的线扫描图像采集系统。 

本发明实施例通过采集被测物体的正面整体轮廓，规划出相应的运动轨迹， 使被测物体按照该轨迹运动，再实时采集被测物体的边缘曲面图像，从而实现对被测物体曲面图像的检测，实现了检测的自动化，提高了对自由曲面检测的效率，保证检测的准确度，满足产品批量检测的需求。 

附图说明

图1是被检测自由曲面物体的立体图； 

图2是本发明实施例的检测设备框架原理图； 

图3是本发明实施例中坐标关系转换图； 

图4是本发明实施例中CCD1采集物体轮廓信息原理图； 

图5是本发明实施例中CCD2采集物体边缘信息原理图； 

图6是本发明实施例的检测方法流程图； 

图7是被测手机外壳示意图； 

图8是被测手机外壳移动示意图（一）； 

图9是被测手机外壳移动示意图（二）； 

图10是被测手机外壳移动示意图（三）； 

图11是被测手机外壳移动示意图（四）； 

图12是被测手机外壳整体移动示意图。 

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。 

本发明实施例通过采集被测物体的正面整体轮廓，规划出相应的运动轨迹， 使被测物体按照该轨迹运动，再实时采集被测物体的边缘曲面图像，从而实现对被测物体曲面图像的检测，实现了检测的自动化，提高了工作效率。 

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述：