基于HALCON的单目视觉系统冲压件的几何特征检测.pdfVIP

学兔兔 、l 訇 化 赫 基于HALCON的单 目视觉系统冲压件的几何特征检测 GeometricfeaturedetecUonofstamped products byHALCON based monocularvision 项辉宇，刘倩倩，韩宝安，冷崇杰 XlANGHui—yu，LIUQian—qian，HANBao—an，LENGChong-jie (北京工商大学 材料与机械工程学院，北京 100037) 摘 要：为了保证产品质量，对其几何尺寸和特征的检测，如冲压工件的尺寸精度、表面压印字符的完 整性、表面划痕检查等是工业现场检测的必要手段。使用快速的非接触式的视觉测量是解决 此类问题的有效方法。摄像机标定通过图像计算摄相机内部参数和外部参数，实现从二维图 像获取三维信息必不可少的步骤，直接影响了测量精度，利用HALCON软件通过坐标补偿的方 法采用非线性模型实现单 目视觉系统的标定及在此基础上验证冲压件尺寸的准确性。实验证 明该方法标定精度高、适应于现场检测，具有较强的鲁棒性。 关键词：单 目视觉；冲压件；HALCON；标定；特征检测 中图分类号：T 17．4 文献标识码 ：A 文章编号：1009-0134(2014)06(下)-0048-04 Doi：1O．3969／J．issn．1009-0134．2014．06(下)．13 0 引言 现代工业生产中，为了保证生产速率，流水 对位置一般不重要，因此知道一个参考物相对于 线式生产已成为主流 ，为 了保证生产质量 ，对产 摄像机 的位置 已经足够用来精确测量物体，但是 品进行实时的检测已成为常见和必要手段 。基于 前提是标定板要与被测工件位于同一平面上 。本 图像的视觉检测是一种高效、非接触式的处理， 实验利用标定板标定摄像机内参数及相对于标定 可以将人眼无法识别的结构缺陷、表面划痕、尺 板的外参数，由于标定板和工件表面不在同一个 寸偏差等进行快速的提取与识别。常见视觉测量 平面，因此需要采用坐标补偿重新设定物体表面 一 般使用标定后的两个或多个摄像机在不同的空 所在坐标系 。标定过程采用非线性模型，提高了 间位置拍摄 同一物体 ，实现对物体的立体重构， 标定的准确性 。 但是在某些应用上没有足够的空间安装两个或以 1．1单目视觉系统 上的摄像机。本文提出了采用单 目视觉系统进行 系统中四个坐标系：世界坐标系 (X ，Y ， 产品质量检测的方法，研究了其标定方法及特征 Z )、摄像机坐标系 (x。，Y ，z。)、成像平面坐 提取方法，单 目视觉方法可 以有效解决现场空间 标系 (U，v)、图像坐标系 (r,c) 。世界坐标系 不足的问题，满足现场测量需求。 中的点通过镜头投影 中心 (摄像机坐标系原点) 1 单 目视觉系统 投影到成像平面 (图像坐标系)上 。实际上，成