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边缘恢复的大尺寸平面零件测量方法

李晓捷,  王佳,  耿磊,  叶琨

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李晓捷, 王佳, 耿磊, 叶琨. 边缘恢复的大尺寸平面零件测量方法[J]. 红外与激光工程, 2018, 47(4): 417006-0417006(9). doi: 10.3788/IRLA201847.0417006
引用本文: 李晓捷, 王佳, 耿磊, 叶琨. 边缘恢复的大尺寸平面零件测量方法[J]. 红外与激光工程, 2018, 47(4): 417006-0417006(9). doi: 10.3788/IRLA201847.0417006
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Li Xiaojie, Wang Jia, Geng Lei, Ye Kun. Measuring method for large size planar parts based on edge restoration[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(4): 417006-0417006(9). doi: 10.3788/IRLA201847.0417006
Citation: Li Xiaojie, Wang Jia, Geng Lei, Ye Kun. Measuring method for large size planar parts based on edge restoration[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(4): 417006-0417006(9). doi: 10.3788/IRLA201847.0417006
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边缘恢复的大尺寸平面零件测量方法

doi: 10.3788/IRLA201847.0417006
  • 1.

    天津工业大学 计算机科学与软件学院,天津 300387;

  • 2.

    天津工业大学 电子与信息工程学院,天津 300387;

  • 3.

    天津市光电检测技术与系统重点实验室,天津 300387

基金项目: 

国家自然科学基金（61601325）;天津市科技支撑计划重点项目（14ZCZDGX00033）;天津市科技特派员项目（15JCTPJC56300）;天津市高等学校科技发展基金（20121102）

详细信息
    作者简介:

    李晓捷(1979-),女,讲师,博士,主要从事图像处理与模式识别方面的研究。Email:lixiaojie@tjpu.edu.cn

    通讯作者: 耿磊(1982-),男,副教授,博士,主要从事机器视觉、测试计量技术及仪器方面的研究。Email:genglei@tjpu.edu.cn

  • 中图分类号: TP391

Measuring method for large size planar parts based on edge restoration

  • 1.

    School of Computer Science & Software Engineering,Tianjin Polytechnic University,Tianjin 300387,China;

  • 2.

    School of Electronics and Information Engineering,Tianjin Polytechnic University,Tianjin 300387,China;

  • 3.

    Tianjin Key Laboratory of Optoelectronic Detection Technology and System,Tianjin 300387,China

  • 摘要: 针对平面零件在背光源照射下成像存在伪边缘而造成测量精度下降的问题，提出了一种从被测物伪边缘中恢复准确边缘的测量方法。首先，采用Canny算子提取平面零件的像素边缘，在此基础上利用高斯曲面拟合算法实现亚像素边缘定位，得到伪边缘；然后，提出一种基于方向角差值的边缘点判别法从伪边缘中区分上下边缘点并提出欧氏距离平均值法获得被测物上边缘；最后，利用相似三角形法将上边缘转换到测量平面，结合摄像机标定参数求解平面零件的尺寸。实验结果表明，在1 200 mm800 mm的视野范围内，对不同厚度的平面零件进行尺寸测量，绝对误差小于0.08 mm，相对误差小于0.05%。
    Abstract: Aiming at the problem that the imaging accuracy of the planar part was decreased due to pseudo edges in the illumination of the backlight, a measurement method for recovering the accurate edge from the pseudo edges of the measured object was proposed. Firstly, pseudo sub-pixel edges of planar parts were extracted by Canny algorithm and surface fitting algorithm. Secondly, upper and lower edge points distinguishing method based on direction angle difference was proposed and the upper edges were restored by the method of mean Euclidean distance. Finally, the upper edges were converted to the measurement plane by the similar triangular method, and dimension of planar parts could be calculated by using the camera calibration parameters. The results show that the absolute error is less than 0.08 mm and the relative error is less than 0.05% in the range of 1 200 mm800 mm.
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-11-10
  • 修回日期:  2017-12-20
  • 刊出日期:  2018-04-25

边缘恢复的大尺寸平面零件测量方法

doi: 10.3788/IRLA201847.0417006
  • 1. 天津工业大学 计算机科学与软件学院,天津 300387;
  • 2. 天津工业大学 电子与信息工程学院,天津 300387;
  • 3. 天津市光电检测技术与系统重点实验室,天津 300387
    • 作者简介:

    李晓捷(1979-),女,讲师,博士,主要从事图像处理与模式识别方面的研究。Email:lixiaojie@tjpu.edu.cn

    通讯作者: 耿磊(1982-),男,副教授,博士,主要从事机器视觉、测试计量技术及仪器方面的研究。Email:genglei@tjpu.edu.cn
  • 收稿日期: 2017-11-10
  • 修回日期: 2017-12-20
  • 刊出日期: 2018-04-25
基金项目:

国家自然科学基金（61601325）;天津市科技支撑计划重点项目（14ZCZDGX00033）;天津市科技特派员项目（15JCTPJC56300）;天津市高等学校科技发展基金（20121102）

  • 中图分类号: TP391

摘要: 针对平面零件在背光源照射下成像存在伪边缘而造成测量精度下降的问题，提出了一种从被测物伪边缘中恢复准确边缘的测量方法。首先，采用Canny算子提取平面零件的像素边缘，在此基础上利用高斯曲面拟合算法实现亚像素边缘定位，得到伪边缘；然后，提出一种基于方向角差值的边缘点判别法从伪边缘中区分上下边缘点并提出欧氏距离平均值法获得被测物上边缘；最后，利用相似三角形法将上边缘转换到测量平面，结合摄像机标定参数求解平面零件的尺寸。实验结果表明，在1 200 mm800 mm的视野范围内，对不同厚度的平面零件进行尺寸测量，绝对误差小于0.08 mm，相对误差小于0.05%。

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