南京萃智激光应用技术研究院有限公司孔兵获国家专利权
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龙图腾网获悉南京萃智激光应用技术研究院有限公司申请的专利一种可编码式光学影像测量装置及校准方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN114941997B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-19发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202210610700.7,技术领域涉及:G01B11/24;该发明授权一种可编码式光学影像测量装置及校准方法是由孔兵;赵全忠设计研发完成,并于2022-05-31向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种可编码式光学影像测量装置及校准方法在说明书摘要公布了:本发明提供一种可编码式光学影像测量装置和校准方法,包括相机、成像系统、光源、测量载物台和标定板,标定板为可逐行和或逐列点亮发光点的发光阵列器件。本发明将传统的标定板替换为发光阵列器件,定位精度高,生产成本便宜。另外,本发明还提供一种校准方法,通过逐行和或逐列点亮发光点的发光阵列器件,反复扫描并生成校准曲线,相当于传统方法采用了更加细密的校准图案提升校准精度,而又避免传统方法中在采用细密图案校准时存在网格图像识别困难,容易导致校准失败的问题。
本发明授权一种可编码式光学影像测量装置及校准方法在权利要求书中公布了:1.一种可编码式光学影像测量装置的校准方法,所述可编码式光学影像测量装置包括相机1、成像系统2、光源3、测量载物台4和标定板,所述标定板为可逐行和或逐列点亮发光点的发光阵列器件5,其特征在于包括如下步骤: 步骤1、发光阵列器件沿X轴方向上启动一行照明,发光点实际Y向位置记为y; 步骤2、相机采集图像信号,并通过图像处理提取采集图像中亮条纹的中心线,获取中心线上各点在图像中的位置1,Iyi1,2,Iyi2,...,n,Iyin,其中n表示摄像机图像列数,即X方向的像素数;i表示循环点亮次数索引; 步骤3、此时关闭当前点亮的阵列器件; 步骤4、为了获得高的校准精度,逐行重复步骤1~3完成X轴方向的校准;为了实现快速校准,间隔固定行重复步骤1~3; 步骤5、通过步骤1~4,得到一系列X轴校准位置及校准曲线,X轴校准位置用向量表示 y1y2...ym y1~ym为发光阵列器件每次点亮时各行对应的实际物理y轴坐标位置; X轴校准曲线用矩阵表示: X校准曲线矩阵中第一行的对应的实际Y向位置为y1,第二行对应于y2,以此类推; 步骤6、发光阵列器件在Y轴方向上启动一列照明,发光点实际X向位置记为x; 步骤7、相机采集图像信号,并通过图像处理提取采集图像中亮条纹的中心线,获取中心线上各点在图像中的位置Ix1j,1,Ix2j,2,...,Ixmj,m; j表示循环点亮次数索引,从1到n;其中m表示Y方向像素数,即摄像机图像行数; 步骤8、关闭当前点亮的阵列器件; 步骤9、为了获得高的校准精度,逐列重复步骤6~8完成Y轴方向的校准;为了实现快速校准,也可以间隔固定列重复步骤6~8; 步骤10、通过步骤6~9,得到一系列Y轴校准位置及校准曲线,Y轴校准位置用向量表示 x1x2...xn x1~xn为发光阵列器件每次点亮时各列对应的实际物理x轴坐标位置; Y轴校准曲线用矩阵表示: Y校准曲线矩阵中第一列的对应的实际X向位置为x1,第二列对应于x2,以此类推; 步骤11、由X轴校准曲线以及Y轴校准曲线组成了一组校准网格,结合X轴校准位置,以及Y轴校准位置,共同组成校准参数,保存校准参数完成校准过程; 步骤12、放入被测物,根据被测物特征采用光源照明或者发光器件全部点亮进行照明; 步骤13、采集被测物图像,通过图像处理算法提取被测物轮廓; 步骤14、针对被测物轮廓上的每一点P,得到其在图像中的坐标位置u,v,根据X轴校准曲线,以及Y轴校准曲线组成的校准网格确定点P在校准网格中的位置i,j,满足Ixi,v≤u≤Ixi+1,v,Iyu,j≤v≤Iyu,j+1;结合X轴校准位置xi,xi+1以及Y轴校准位置yj,yj+1,经过计算得到P点的真实物理坐标信息为xp,yp; 步骤15、完成对被测物图像轮廓校正,并根据校正后的图像轮廓完成相关几何特征测量。
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