基于影像复合的薄片零件轮廓自动检测测头与检测方法

摘要

本发明公开了一种基于影像复合的薄片零件轮廓自动检测测头与检测方法。将镜头转换器和CCD照相机安装在直角基座上，镜头转换器通过电机实现旋转定位，直角基座通过连接块和磁力底盘安装在三坐标测量机的Z轴上。测量过程中将放大倍数不同的三个照相机镜头安装在镜头转换器上，先将低倍镜头转换至工作位置，由CCD照相机获取薄片零件的全景图像，并提取零件轮廓；然后由路径规划模块根据零件整体轮廓分布情况规划二次测量路径；接着将高倍镜头转换至工作位置，由CCD照相机按二次测量路径对薄片零件的轮廓分区域进行精确测量；最后以二次测量获得的数据作为最终的检测结果。本发明装置结构简单，能实现复杂形状薄片零件的自动化检测。

主权项

一种基于影像复合的薄片零件轮廓自动检测方法，其特征在于：该方法实现的步骤为：（1）根据被测薄片零件的形状、尺寸和测量精度要求，选择三个照相机镜头：第一镜头、第二镜头、第三镜头，然后将这三个镜头安装在镜头转换器上，这三个镜头的放大倍数关系为：第一镜头﹤第二镜头﹤第三镜头；（2）开启电机，转动镜头转换器，将第一镜头转换至工作位置；然后移动测头装置，使第一镜头对准测量基台上的基准标志，接着由自动对焦模块实现自动对焦，对焦完成后测量机锁定Z轴在竖直方向上的自由度，然后由标定模块确定照相机图像坐标系与基准坐标系的转换关系，同时标定模块确定第一镜头的放大倍数；最后将被测薄片零件水平放置在测量基台上，第一镜头对准被测薄片零件，照相机摄取被测薄片零件的全景图像；（3）由图像处理模块对薄片零件的全景图像进行处理，提取薄片零件的整体轮廓，然后以薄片零件的整体轮廓为基础，规划完整的二次测量路径；（4）开启电机，转动镜头转换器，使第二镜头或第三镜头转换至工作位置，然后移动测头装置，使第二镜头或第三镜头对准基台上的基准标志，接着先由自动对焦模块实现自动对焦，然后由标定模块确定使用第二镜头或第三镜头时照相机图像坐标系与基准坐标系的转换关系，同时标定模块确定第二镜头或第三镜头的放大倍数；接着按步骤（3）提供的测量路径逐步移动测头装置并拍摄薄片零件的局部轮廓图像，直至完整地走完测量路径；（5）由图像处理模块对二次测量获得的图像进行拼接，然后提取拼接图像中薄片零件的整体轮廓，并把它作为最后的测量结果。