[发明专利]一种平面四边形尺寸自动测量方法

权利要求书

1.一种平面四边形尺寸自动测量方法，其特征在于，其先建立平面直角坐标系，再在沿X轴方向和Y轴方向各设置2个相对错位固定且可同步沿X轴方向或者Y轴方向滑动的四边形边缘无接触检测点，2个可沿X轴方向滑动和2个可沿Y轴方向滑动的检测点分别沿Y轴方向和X轴方向单向滑动，当检测到四边形边缘时记录并换算出检测点坐标，最后使用换算出的检测点坐标通过几何公式计算出四边形的四边方程式，利用四边方程式计算出四边形的尺寸参数；包括以下详细步骤：

步骤S10设置平面直角坐标系，根据待检测四边形产品的大小设置对应大小的平面直角坐标系，并调整4个边缘检测点的位置，使边缘检测点沿Y轴或者X轴方向移动时可穿过四边形；

步骤S11定义边和点，沿X轴方向滑动的边缘检测点分别定义为检测点1和检测点2，检测点1和检测点2由控制系统驱动沿X轴方向做往复直线运动，检测点1和检测点2沿X轴方向安装距离定义为a，沿Y轴方向安装距离定义为b，检测点1距X轴的距离为y1，检测点2距X轴的距离为y2；

沿Y轴方向滑动的边缘检测点分别定义为检测点3和检测点4，检测点3和检测点4由控制系统驱动沿Y轴方向做往复直线运动，检测点3和检测点4沿X轴方向安装距离为c，沿Y轴方向安装距离为d，检测点3距Y轴的距离为x3，检测点4距Y轴的距离为x4；

四边形的四个顶点从最靠近Y轴负方向的顶点开始，按逆时针方向分别定义为A、B、C和D，AD和BC边为沿Y轴方向或者稍微倾斜的边，AB和CD为沿X轴方向或者稍微倾斜的边；

步骤S20检测四边形边缘点坐标，启动控制系统驱动检测点1和2沿X轴负方向水平移动，驱动检测点3和4沿Y轴负方向垂直移动；

步骤S21检测BC边缘点坐标，检测点1和检测点2向X轴负方向单向直线运动并穿过四边形，检测点1到达待测四边形BC边时，读取检测点位置为x0，检测点2到达待测四边形BC边时，读取检测点位置为x1，则检测点1的运动轨迹与待测四边形BC边的交点坐标换算为（x0，y1），同时检测点2的运动轨迹与待测四边形BC边的交点坐换算为（x1+a，y2）；

步骤S22检测AD边缘点坐标，当检测点1、检测点2分别到达待测四边形AD边时，可分别读取检点位置x5和x6，可换算出检测点1的运动轨迹与待测四边形AD边的交点坐标为（x5，y1）和检测点2的运动轨迹与待测四边形AD边的交点坐标为（x6+a，y2）；

步骤S23检测CD边缘点坐标，检测点3和检测点4向Y轴负方向单向直线运动并穿过四变形，检测点3到达待测四边形CD边时，读取检测点位置为y3，检测点4到达待测四边形CD边时，读取检测点位置为y4，则检测点3的运动轨迹与待测四边形CD边的交点坐标换算为（x3，y3），同时检测点4的运动轨迹与待测四边形CD边的交点坐标换算为（x4，y4+d）；

步骤S24检测AB边缘点坐标，当检测点3、检测点4分别到达待测四边形AB边时，可分别读取当时检测点位置y5和y6，可得出检测点3的运动轨迹与待测四边形AB边的交点坐标为（x3，y5）和检测点4的运动轨迹与待测四边形AB边的交点坐标为（x4，y6+d）；

步骤S30计算四边形四边方程式，利用已知的两点坐标分别计算出两点所在的直线的坐标；

步骤S31计算BC边方程，判断BC边是否与Y轴平行，当x0-x1≠a时，不平行，根据几何公式换算出BC边的方程为：YBC=XBC*(y1-y2)/(x0-x1-a)+y1-x0*(y1-y2)/(x0-x1-a)；

当x0-x1=a时，BC边的方程为XBC=x0；

步骤S32计算AD边方程，判断AD边是否与Y轴平行，当x5-x6≠a时，不平行，根据几何公式换算出AD边的方程为：YAD=XAD*(y1-y2)/(x5-x6-a)+y1-x5*(y1-y2)/(x5-x6-a)；

当x5-x6=a时，AD边的方程为XAD=x5；

步骤S33计算CD边方程，判断CD边是否与X轴平行，当y3-y4≠d时，不平行，根据几何公式换算出CD边的方程为：YCD=XCD*(y3-y4-d)/(x3-x4)+y3-x3*(y3-y4-d)/(x3-x4)；

当y3-y4=d时，CD边的方程为YCD=y3；

步骤S34计算AB边方程，判断AB边是否与X轴平行，当y5-y6≠d时，不平行，根据几何公式换算出AB边的方程为：YAB=XAB*(y5-y6-d)/(x3-x4)+y5-x3*(y5-y6-d)/(x3-x4)；

当y5-y6=d时，AB边的方程为YAB=y5；

步骤S40计算四边形尺寸参数，利用常规几何算法通过待测四边形AB边及BC边的直线方程计算出B点坐标（BX、BY），通过待测四边形BC边及CD边的直线方程计算出C点坐标（CX、CY），通过待测四边形CD边及AD边的直线方程计算出D点坐标（DX、DY），通过待测四边形AB边及AD边的直线方程计算出A点坐标（AX、AY），再通过A、B、C、D四点坐标，根据常规几何算法计算出AB边、BC边、CD边和AD边的长度及夹角角度，进一步算出四边形面积。