[发明专利]基于线结构光视觉传感器的基准球定位测量方法

摘要

本发明属于精密测量方法。本满足柔性测量系统中同一线结构光视觉传感器同时具备测量空间圆孔、棱线和基准球等多种特征的能力要求，也满足机器人温度补偿校准中基准球的定位测量需要，本发明采取的技术方案是，基于线结构光视觉传感器的基准球定位测量方法，包括下列步骤：在满足线结构光视觉传感器工作距离及测量景深的前提下，在传感器视场内固定待测基准球，并使结构光光平面投射到基准球面上，与基准球面相交形成圆弧状光条；采集经基准球面调制的圆弧光条图像，并进行光条提取；利用给定的基准球半径R₀及已求得的截面圆半径R_l，计算基准球球心O₀，从而实现基准球的定位测量。本发明主要应用于基准球的定位测量。

主权项

1.一种基于线结构光视觉传感器的基准球定位测量方法，其特征是，包括如下步骤：在满足线结构光视觉传感器工作距离及测量景深的前提下，在传感器视场内固定待测基准球，并使结构光光平面投射到基准球面上，与基准球面相交形成圆弧状光条；采集经基准球面调制的圆弧光条图像，并进行光条提取；根据线结构光视觉传感器测量模型，计算圆弧光条的三维坐标，进行空间相交截面圆拟合，确定截面圆圆心O_l及其半径R_l；根据线结构光视觉传感器的标定参数，确定结构光光平面的法向矢量由于空间截面圆平面与结构光光平面本质上为同一平面，则结构光光平面的法向矢量即为截面圆平面的法向矢量该法向矢量表征了基准球球心O₀相对光平面与基准球面相交空间截面圆圆心O_l的偏移方向；利用给定的基准球半径R₀及已求得的截面圆半径R_l，求得空间截面圆圆心O_l相对基准球球心O₀的偏移量l，结合偏移方向即可计算基准球球心O₀，从而实现基准球的定位测量。